Pierre nacre

Le terme “nacre” provient du mot arabe “naqqarah”. La nacre constitue la surface lisse et irisée des coquilles de mollusques tels que les huîtres, les ormeaux et les moules. Elle est produite par le manteau des mollusques, une enveloppe contenant des tissus et des muscles qui abritent les autres organes. Cette enveloppe sécrète la coquille, qui est formée d’une juxtaposition régulière de couches d’aragonite d’une épaisseur de 0,5 µm, collées ensemble par une protéine organique appelée conchyoline, d’une épaisseur de 20 nm. Bien que la conchyoline ne représente qu’une faible proportion du revêtement nacré (4 à 6%), les cristaux d’aragonite en représentent plus de 90%.

Lorsqu’un élément irritant pénètre dans le coquillage, les mollusques produisent de la nacre tout autour pour se protéger, et cette protection se transforme progressivement en perle. Les mollusques continuent à produire de la nacre tout au long de leur vie.

Entre les couches d’aragonite et de conchyoline, on trouve des traces d’eau et de divers ions, dont la disposition particulière provoque les reflets irisés de la nacre. Les reflets dépendent de l’angle d’éclairage et de la position de l’observateur, ce qui crée les iridescences caractéristiques lorsqu’on bouge le coquillage ou qu’on change de point de vue. En plus de ces iridescences fascinantes, le revêtement nacré peut avoir une coloration particulière qui varie selon les variétés de coquillages. Cette coloration provient des caroténoïdes contenus dans la conchyoline. Les fabricants ont tenté de reproduire l’aspect unique de la nacre.

À partir du XVIIe siècle, des peintures à base d’écailles de poisson appelées “essence d’Orient” ont été commercialisées. Plus récemment, l’industrie des plastiques a utilisé des phosphates de plomb pour créer un aspect nacré sur les boutons, mais ces composés étant toxiques, leur utilisation cosmétique est interdite. Des composés chimiques tels que le PW14, un oxychlorure de bismuth, ont été développés pour imiter les reflets irisés nacrés, ainsi que des composés de mica et d’oxydes métalliques pour produire des pigments nacrés de toutes les couleurs. Des pigments nacrés peuvent également être fabriqués en recouvrant des particules de silice ou d’aluminium avec des couches présentant des indices de réfraction variés, ce qui permet de reproduire les variations lumineuses propres à l’aspect nacré. Ces pigments sont utilisés dans l’industrie automobile pour les peintures des carrosseries et en cosmétique.

Le revêtement nacré des coquillages est un biominéral, produit par la transformation de minéraux en un composé minéral rigide à partir d’une matrice composée de conchyoline. Bien que les chercheurs connaissent environ 60 types de biominéraux, la nacre est unique en raison de ses propriétés mécaniques et physicochimiques exceptionnelles. Il est notamment résistant aux acides et à la chaleur, plus résistant que la coquille en dépit de son apparente fragilité, et se répare naturellement lorsqu’il est percé ou abîmé alors que le mollusque est vivant. Ces propriétés uniques sont étudiées en biochimie et en biomimétique, mais les chercheurs ne savent pas encore comment reproduire la nacre. La qualité et la structure de la nacre varient en fonction des espèces de coquillages et des étapes de leur croissance. Les protéines, en particulier la conchyoline, structurent le minéral nacré et confèrent des qualités particulières au revêtement nacré de chaque espèce de coquillage. La partie soluble de la conchyoline génère le cristal d’aragonite, tandis que la partie insoluble détermine la densité, la taille et la quantité de la nacre.