Capas de material orgánico débil y elástico entre capas minerales quebradizas en nácar hacen que todo el compuesto sea resistente al controlar las grietas.
El nácar (también conocido como nácar) es el material biológico brillante que recubre la superficie interna de muchas conchas de moluscos. Se compone de aproximadamente un 95 % de minerales inorgánicos (carbonato de calcio) y un 5 % de materia orgánica (una mezcla de proteínas y polisacáridos, incluida la quitina). Los minerales inorgánicos hacen que los materiales sean duros y rígidos, lo cual es importante para las estructuras protectoras o de apoyo, como las conchas; sin embargo, también suelen hacer que los materiales se vuelvan quebradizos y relativamente fáciles de fracturar (el vidrio artificial es un ejemplo de un material quebradizo).
La composición y construcción específicas de Nacre lo hacen fuerte y resistente a fallas catastróficas que pueden resultar de la propagación de grietas. Aquí, una mayor tenacidad significa que se necesita una mayor cantidad de energía para fracturar o romper el material. Las capas minerales duras a microescala en el nácar están "pegadas" entre sí por capas orgánicas relativamente blandas a nanoescala. La disposición es muy parecida a capas escalonadas de ladrillos que se mantienen unidos con mortero en una pared de ladrillos. Cuando se inicia una grieta en el nácar (por ejemplo, debido a un ataque depredador), rápidamente se encuentra con las capas orgánicas que son fáciles de estirar en comparación con las capas minerales. La causa detrás de la elasticidad del material orgánico puede variar entre los nácares de diferentes especies; un mecanismo involucra fibras onduladas o plegadas que se enderezaron antes de experimentar una tensión significativa.
El efecto general es que las capas orgánicas elásticas brindan vías para desviar las grietas y absorber y disipar la energía. Las grietas se pueden controlar y detener antes de que se propaguen por todo el caparazón y causen daños graves. Contrariamente a la intuición, las áreas de debilidad integradas en la microescala hacen que todo el material sea más resistente en la macroescala.
