Nácar


Nácar ( / n k ər / NAY -kər también / ˈ n æ k r ə / NAK -rə ), [1] también conocido como nácar , es un material compuesto orgánico-inorgánico producido por algunos moluscos como un interior capa de concha ; es también el material del que están compuestas las perlas . Es fuerte, resistente e iridiscente .

El nácar se encuentra en algunos de los linajes más antiguos de bivalvos , gasterópodos y cefalópodos . Sin embargo, la capa interna en la gran mayoría de las conchas de moluscos es de porcelana , no nacarada, y esto generalmente da como resultado un brillo no iridiscente o, más raramente, una iridiscencia no nacarada, como la estructura de llama que se encuentra en las perlas de caracol .

La capa exterior de perlas cultivadas y la capa interior de ostras perleras y conchas de mejillones de perlas de agua dulce están hechas de nácar. Otras familias de moluscos que tienen una capa interna nacarada incluyen gasterópodos marinos como Haliotidae , Trochidae y Turbinidae .

El nácar se compone de plaquetas hexagonales de aragonito (una forma de carbonato de calcio ) de 10 a 20  µm de ancho y 0,5 µm de espesor dispuestas en una lámina paralela continua . [2] Dependiendo de la especie, la forma de las tabletas difiere; en Pinna , las tabletas son rectangulares, con sectores simétricos más o menos solubles. Sea cual sea la forma de los comprimidos, las unidades más pequeñas que contienen son gránulos redondeados irregulares. [3] Estas capas están separadas por láminas de matriz orgánica (interfaces) compuestas de biopolímeros elásticos (como la quitina , la lustrina y la seda ) .proteínas ). Esta mezcla de plaquetas quebradizas y capas delgadas de biopolímeros elásticos hace que el material sea fuerte y resistente, con un módulo de Young de 70  GPa y un límite elástico de aproximadamente 70 MPa (cuando está seco). [4] También es probable que la resistencia y la resiliencia se deban a la adhesión por la disposición de "ladrillo" de las plaquetas, que inhibe la propagación de grietas transversales. Esta estructura, que abarca varios tamaños de longitud, aumenta considerablemente su dureza , haciéndola casi tan fuerte como el silicio . [5]

La variación estadística de las plaquetas tiene un efecto negativo sobre el comportamiento mecánico (rigidez, resistencia y absorción de energía) porque la variación estadística precipita la localización de la deformación. [6] Sin embargo, los efectos negativos de las variaciones estadísticas pueden compensarse con interfases con una gran deformación en la falla acompañada de un endurecimiento por deformación. [6] Por otro lado, la tenacidad a la fractura del nácar aumenta con variaciones estadísticas moderadas, lo que crea regiones resistentes donde la fisura queda atrapada. [7] Sin embargo, las variaciones estadísticas más altas generan regiones muy débiles que permiten que la grieta se propague sin mucha resistencia, lo que hace que la tenacidad a la fractura disminuya. [7]Los estudios han demostrado que estos defectos estructurales débiles actúan como defectos topológicos disipativos acoplados por una distorsión elástica. [8]

El nácar parece iridiscente porque el grosor de las plaquetas de aragonito está cerca de la longitud de onda de la luz visible . Estas estructuras interfieren de manera constructiva y destructiva con diferentes longitudes de onda de luz en diferentes ángulos de visión, creando colores estructurales .


El nácar iridiscente dentro de una concha de nautilus
Concha nacarada convertida en objeto decorativo
Esquema de la estructura microscópica de las capas de nácar.
Imagen de microscopía electrónica de una superficie fracturada de nácar
Concha nautiloide fósil con nácar iridiscente original en piedra caliza asfáltica fosilífera, Oklahoma . Datado a finales del Pensilvania Medio , lo que lo convierte, con mucho, en el depósito más antiguo del mundo con fósiles de conchas nacaradas aragoníticas. [23]
Pulsera de nácar