Az osztrigafélék közé tartozó lepénykagyló héja 99 százalékban kalcitból áll, a maradék egy százalékot pedig szerves anyagok teszik ki, így a páncél ellenállóképessége rendkívül meglepő. Ami még érdekesebb, a héj erős ütések után is átlátszó marad, ami az ember alkotta üvegek és műanyagok többségéről nem mondható el, hiszen a sérülések okozta repedések gyorsan szétterjednek az anyagban, rontva annak optikai tulajdonságait.

A tiszta kalcit meglehetősen könnyen törik, így a lepénykagyló héja nem egyszerűen anyagának, hanem szerkezetének köszönheti erejét: a szakértők vizsgálataiból kiderült, hogy vékony rétegek építik fel, amelyek a fizikai stressz hatására képesek átrendeződni, és így elkerülni a tartós károkat. Gyakorlatilag az összes különleges tulajdonság ennek a nanoszerkezetnek köszönhető: a struktúra átlátszóvá teszi a héjat, elnyeli és szétszórja a beérkező erőhatásokat, és helyi szinten jelentős mértékű visszafordítható deformációt tesz lehetővé.

A szakértők gyémánthegyű eszközökkel igyekeztek megsérteni a héj felületét, majd elektronmikroszkóp alatt vizsgálták próbálkozásaik eredményét. Ennek során kiderült, hogy a szerkezet képes izolálni a károsodást, mégpedig az ikresedésnek nevezett folyamat révén: a sérülés helyén található kalcitkristályok két-két, egymással tükörszimmetrikus kisebb kristályra hasadnak szét. Az ikresedés eredményeként egy ikerkristályokból álló határvonal képződik a sérülés körül, ami megakadályozza annak tovaterjedését a struktúrában.

A folyamat kulcsszerepet játszik az erőhatás elnyelésében is: a kristályok hasadása nyomán a köztük elhelyezkedő vékony szerves anyagrétegek megnyúlnak, és ezzel segítenek megőrizni a környező anyag mechanikai és optikai integritását, mondják a kutatók. Az anyag így tízszer hatékonyabb a fizikai erőhatások energiájának ártalmatlanná tételében, mint a tiszta kalcit. Az alább látható felvételen az egyik kutató egy kagylóhéj és egy kalcitdarab erejét teszi próbára.