Az újfajta szerkezeti anyag nem is annyira új. Legalábbis a természetben. A londoni University College vegyészei, Julian Evans és munkatársai például a gyöngyházból merítettek ihletet. A szépséges anyag 99 százaléka aragonitból, vagyis egyfajta kalcium-karbonát-kristályból épül föl, amely tiszta formájában lágy, és morzsolódik. Ám a kagyló – hosszú hónapok munkájával – tovább fejleszti ezt az anyagot, mert néhányszor tíz nanométer vastagságú fehérjerétegekkel olyasfajta szerkezetet alakít ki, mint a falat alkotó téglák és a habarcs. Az így létrejött gyöngyház pedig már rendkívüli mechanikus tulajdonságokkal bír.

Hogy jön ide az agyag? A különféle agyagfajtákban közös, hogy lapos, mintegy nanométer vastagságú, igen erős ásványi lemezkék alkotják a szerkezetét, és csak akkor válik ez az anyag a belelépők cipője számára kellemetlenül csúszósan lággyá és rugalmassá, amikor víz kerül a lemezkék közé. Ebből indultak ki a kutatók, amikor olyan kompozitanyagokat hoztak létre, amelyek legalább megközelítik a gyöngyház kiváló tulajdonságait. Az autóipar erősen vágyik a hagyományos fémeket és ötvözeteket, vagy akár az újabb, de már sok éve elterjedten használt szénszálas szerkezeti anyagokat felváltani képes újdonságokra. A Toyotánál például a nyolcvanas évek vége felé kifejlesztettek egy nanokompozitot. Ennél kis mennyiségű agyagot vegyítettek nejlonmolekulákkal. Ám ezeknek a kompozitoknak a mechanikai tulajdonságai erősen elmaradnak a gyöngyházétól. Az nem segített, ha növelték az agyag részarányát, mert a lemezkék összetapadtak, és gyengébb lett az anyag szilárdsága. A kagyló csodás bevonatának trükkje, hogy azt ráérősen, lassan építi föl rétegről rétegre. Erre persze a technikában nincs idő, ezért az anyagtudomány szakemberei sokféle módszert próbáltak ki – például szuszpenzióba mártással vagy centrifugában való megforgatással próbálkoztak – kiábrándító eredménnyel.

Ígéretes megoldást hozott viszont a Michigani Egyetemen dolgozóNicholas Kotov ésmunkatársainak módszere. Amint arról a Science tudományos folyóiratban beszámoltak, ők felváltva mártogattak egy üvegedényfélét polivinil-acetátból, illetve agyagból álló szuszpenziókba, és az így létrejött anyag erős, egyúttal könnyű lett. A baj csak az, hogy laborban nagyszerűen működik, de a tömeggyártáshoz túl munkaigényes, és igen lassú az eljárás. Az óceán innenső oldalán a brit Evansék szűrési módszerrel próbálkoznak, és amint arról a Bioinspiration and Biomimetics folyóiratban beszámoltak, úgy tetszik, ez a módszer célravezető lesz ipari méretekben is.

Az agyagalapú kompozit egyelőre még aligha lesz a repülőgép- meg az autóipar alapvető szerkezeti anyaga. Azt viszont ezek az eljárások is bizonyítják, hogy érdemes tanulnunk a természettől: akár a madarak repülését figyeljük, akár a kagylók szépséges gyöngyházbevonatának páratlan szilárdságát próbáljuk leutánozni.