La nature inspire beaucoup les chercheurs pour les technologies de demain. Depuis 2018, ceux de l’université de Saint Louis travaillent sur une toile d’araignée synthétique qui est maintenant plus solide que certains matériaux modernes.
Les toiles d’araignées sont, n’en déplaise aux arachnophobes, des merveilles de la nature. À la fois souple et solide, capable d’absorber une grande quantité d’énergie sans rompre, la soie des araignées intrigue les chercheurs depuis longtemps. Récemment, une équipe a mis au point une fibre synthétique plus solide que l’acier et plus résistante que la fibre d’aramide (connue sous son nom commercial : Kevlar).
Un nouveau matériau exceptionnel qui dépasserait même les caractéristiques des soies produites par une grande partie des araignées. Cela permettrait à terme d’avoir à disposition un matériau très résistant, souple et durable que l’on pourrait retrouver dans des équipements sportifs ou militaires au même titre que le Kevlar.
Le secret de la résistance : imiter la nature
Une soie d’araignée est un savant mélange de deux composants : l’un amorphe et l’autre cristallin. Si le premier assure la souplesse nécessaire pour éviter la rupture, le second donne toute sa résistance à la structure. C’est l’association de ces deux composants, idéalement sous forme de disques empilés, qui donne à la soie cette résistance extraordinaire.
Depuis 2018, les chercheurs de l’université de Saint Louis ont créé une toile similaire à celle des araignées sans pour autant en atteindre les performances. Même si la composition s’en rapprochait, l’équipe n’arrivait pas à atteindre la bonne quantité de nanocristaux afin de former une couche bêta suffisante pour assurer de bonnes performances.
Cette quantité, l’araignée la régule instinctivement selon les besoins et l’environnement et de ce fait, dans ce domaine bien précis, devance les ingénieurs en termes de nanotechnologie. Pour compenser ce manque de nanocristaux, les chercheurs ont fait appel à une bactérie qui a pour effet de produire une chaîne de protéine plus courte que l’ancienne version, mais plus solide.
Cette nouvelle fibre résiste à une force de tension de 1 Gigapascal, soit moins que les 3 GPa du Kevlar, mais dispose d’une résistance mécanique moyenne largement supérieure : 161 Mégajoules par m3 contre 50 pour le Kevlar et 6 pour l’acier à haute résistance. Ce duo de caractéristique en fait l’un des meilleurs matériaux synthétiques existant à ce jour.
Pour les personnes ne supportant pas les araignées, rassurez-vous, même si leur toile est à l’origine de cette nouvelle fibre, aucune de ces petites bêtes n’interviendra dans la fabrication.
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Source : Ubergizmodo
