Madreperla artificiale creata con batteri

Questa conchiglia abalone forma naturale madreperla, un materiale eccezionalmente resistente che si trova in conchiglie e perle (credito: University of Rochester photo / J. Adam Fenster)

Il progresso nel campo della composizione di materiali sintetici che possano imitare le caratteristiche di quelli naturali è sempre più attivo. Ora una biologa dell’università di Rochester dichiara, tramite pubblicazione di uno studio su Small, di aver ideato un metodo economico ed ecocompatibile per produrre madreperla artificiale.

La madreperla è un materiale eccezionalmente duro e rigido che viene prodotto da alcune specie di molluschi (generalmente bivalvi e gasteropodi) e che tra l’altro è composto anche dal materiale alla base delle perle, un materiale unico nel suo genere, resistente e lucente.
La madreperla, molto preziosa, viene utilizzata per produrre vari oggetti, in particolare decorazioni e gioielli.

Anne S. Meyer, professore associato di biologia a Rochester, dichiara di essere riuscita a creare madreperla artificiale che vanta tutte le principali caratteristiche della madreperla naturale: è rigida e resistente ma anche sorprendentemente piegabile.
Le straordinarie proprietà meccaniche della madreperla naturale derivano proprio dalla sua struttura a strati, una struttura che permette all’energia di distendersi in maniera uniforme attraverso il materiale.
Per arrivare a questo risultato utilizzano ceppi di batteri che replicano questi strati rendendoli molto simili a quelli della madreperla.

Non è la prima volta della madreperla viene creata sinteticamente in laboratorio ma i metodi “classici” comportano l’utilizzo di costose attrezzature e di particolari condizioni, come temperature estreme ed alta pressione, nonché l’utilizzo di varie sostanze chimiche tossiche.
In questo caso Meyer e i suoi collaboratori hanno utilizzato i batteri Sporosarcina pasteurii con i quali riescono ad innescare in laboratorio la cristallizzazione del carbonato di calcio. In una seconda fase, per creare lo strato di polimero, utilizzano i batteri Bacillus licheniformis in una sorta di incubatore.

Ci vuole circa un giorno per costruire uno strato di circa cinque micrometri di spessore. Con questo metodo producono madreperla artificiale biocompatibile, dunque ideale anche per applicazioni mediche come quelle relative alla ricostruzione delle ossa o agli impianti artificiali.
Lo specifica la stessa Meyer che dichiara: “Se ti spezzi il braccio, per esempio, si deve inserire una spilla di metallo che deve essere rimossa con un secondo intervento chirurgico dopo che l’osso guarisce. Una spilla fatta con il nostro materiale sarebbe rigida e resistente, ma non sarebbe necessario rimuoverla.”

Fonti e approfondimenti

Articoli correlati

Condividi questo articolo


Resta aggiornato su Facebook