Les scientifiques ont enregistré comment la nacre s'assemble en une structure idéale

Les mollusques construisent des coquilles pour protéger leurs tissus mous des prédateurs.Nacre marine

Les organismes sont utilisés pour la « construction » et ont une structure complexe et très régulière.Cela en fait un matériau incroyablement durable.La nacre peut atteindre des dizaines de centimètres de longueur.Chaque nacre-de-nacre est constituée de matériaux déposés dans de nombreuses cellules individuelles à plusieurs endroits différents en même temps.Jusqu’à présent, on ne savait pas exactement comment cette structure hautement périodique et homogène émerge du désordre initial.

Les chercheurs du groupe de Zlotnikov, en collaboration avec le Laboratoire européen de rayonnement synchrotron (ESRF) de Grenoble, ont examiné en détail la structure interne de  la nacre précoce et mature. À l’aide de la nanotomographie holographique à rayons X basée sur le synchrotron, ils ont pu enregistrer la croissancenacre au fil du temps. La nacre est une structure extrêmement fine avec des éléments organiques inférieurs à 50 nm.La ligne de lumière ID16A de l’ESRF nous a fourni une occasion sans précédent de visualiser la nacreen trois dimensions », explique le Dr Igor Zlotnikov, chef du groupe de recherche B CUBE.La combinaison de plaquettes inorganiques denses en électrons et à haute période avec des surfaces organiques minces et  minces rendL’imagerie cryogénique nous a aidés à obtenir la résolution dont nous avions besoin.

Station d'extrémité sur le canal de nanotomographie holographique aux rayons X (ID16A) à l'ESRF. Crédit: © Igor Zlotnikov

L'analyse des données a été assez difficile.Les chercheurs ont développé un algorithme de segmentation utilisant des réseaux de neurones et l'ont entraîné à séparer différentes couches de nacre. Ainsi, ils ont pu retracer ce qui arrive aux défauts structurels à mesure que la nacre grandit.

Coupe transversale de la coquille montrant la nacre périodiquement stratifiée sur la structure prismatique de la coquille. Crédit: © Igor Zlotnikov

Comportement des défauts structurels en croissancela nacre était inattendue. Les défauts dans la direction opposée de la vis étaient attirés les uns vers les autres depuis de grandes distances. Les défauts du côté droit et du côté gauche se sont déplacés à travers la structure jusqu'à ce qu'ils se rencontrent et se neutralisent. Ces événements ont entraîné une synchronisation dans tout le tissu. Au fil du temps, cela a permis à la structure de devenir une structure complètement correcte et sans défaut.

Structures périodiques comme la nacresont créés par de nombreux types d'animaux. Les chercheurs pensent que le mécanisme récemment découvert pourrait contrôler non seulement la formation de nacre, mais également d'autres structures biogéniques.

Lire la suite

Voyez comment la lune est apparue. Une planète ancienne s'est écrasée sur la Terre

Les archéologues ont trouvé une ancienne sépulture en Crimée. Il y avait un "ticket" pour l'au-delà

Avortement et science: qu'arrivera-t-il aux enfants qui accoucheront