Le Biomimétisme
LA NACRE, MATÉRIAU SURPRENANT
La nacre est un matériau que l'on retrouve très fréquemment chez les mollusques bivalves, comme par exemple les huîtres ou encore les moules.
À première vue, nous pourrions croire que c'est un matériau fragile. Mais détrompez vous, la nacre est pleine de surprises.
Pour vous donner une idée, elle est 3000 fois plus résistante que l'aragonite (CaCo3), qui est pourtant le composant principal de la nacre à 95%.
Un mollusque bivalve : mollusque dont le corps est protégé par une coquille composée de deux valves articulées.
Jusqu’à présent, les scientifiques connaissaient très mal le processus de formation de la nacre. Michio Suzuki et ses collègues ont utilisé un traitement à l’acide pour enlever l’aragonite de la matrice organique dans l’huître japonaise Pinctada fucata. Puis, après avoir extrait les diverses protéines présentes dans la matrice, ils ont déterminé qu’une seule d’entre elles, la Pif80, liait l'aragonite.
Lorsque les chercheurs ont étudié le gène de la Pif80, ils ont trouvé qu’il codait en fait pour une protéine précurseur capable de donner deux protéines, la Pif80 et la Pif97. Les huîtres dépourvues de ces deux protéines perdent leur capacité à faire leurs couches de nacre.
Schéma simplifié de la structure de la nacre.
Ces deux protéines sont à l’origine d’un complexe où la Pif80 lie l’aragonite tandis que la Pif97 s’associe à d’autres molécules de la matrice, ce qui permettrait ainsi de contrôler la croissance de ce matériau.
Résultats d'une observation au MEB (microscope électronique à balayage) de la structure de la nacre.
Remarque: Les nuances de couleurs d'une coquille de nacre sont dûs aux orientations différentes des plaques d'aragonite. La lumière sera réflechie de manière differente.
Sur l'image de gauche, on peut observer la structure de la nacre. Les plaques d'aragonite de 0.5µm sont agancées entre elles d'une manière très désordonée. Sous l'effet d'une force mécanique, la fissure se propage beaucoup plus difficilement car elle doit changer de trajectoire en suivant le contour de chaque plaque d'aragonite pour éviter les proteines qui empêchent sont passage. L'énergie de cette fisssure est répartie sur toute la plaque d'aragonite.
« En quoi la Nature est-elle un modèle pour l'innovation technologique dans les domaines de la Santé et de la Sécurité ? »
A l'issue de ces recherches, nous pouvons donc affirmer que grace à l'observation de la Nature, ici de la nacre, les hommes peuvent imaginer des technologies pour répondre à leur besoin dans le domaine de la sécurité. En effet, en s'inspirant de la structure de la nacre, les chercheurs ont reussi à concevoir des matériaux plus résistants tels que la porcelaine; mais s'en s'ont aussi inspiré afin de renforcer la carrosserie dans le secteur de l'automobile pour limiter les dégats lors d'un accident.