Les scientifiques ont utilisé les pattes de mouches pour créer un nouvel adhésif écologique et réutilisable
Le monde naturel est une grande source d’inspiration pour les scientifiques qui travaillent sur les adhésifs de pointe, où tout, de la peau de gecko à la bave d’abeille, a fourni les plans des matériaux de la prochaine génération avec une adhésivité suprême. Le dernier exemple en date, inspiré des coussinets de pied collants des mouches, peut être attaché et détaché à l’infini comme un morceau de velcro.
Le développement de ce matériau a été mené par des scientifiques de l’Institut national des sciences des matériaux du Japon, qui étudiaient des alternatives plus durables aux nombreux adhésifs puissants du marché qui ne peuvent être recyclés. Nous avons constaté des avancées intéressantes en matière d’adhésifs réutilisables, comme le ruban inspiré du gecko qui peut être fixé et détaché des milliers de fois.
Cependant, selon les scientifiques, ces adhésifs réutilisables sont complexes et coûteux à produire, c’est pourquoi ils ont cherché à trouver des solutions moins coûteuses et plus faciles. Cela les a conduits à la création de pattes de mouches, qui forment des structures adhésives à haut rendement énergétique. Ces structures sont constituées de poils en forme de spatule qui poussent sur les coussinets et permettent aux insectes de se fixer à des objets à maintes reprises. En les plaçant sous le microscope, l’équipe a pu percer certains de leurs secrets.
En colorant les pattes de la mouche et en marquant les protéines clés avec des colorants fluorescents, le processus naturel par lequel ces soies se forment chez les nymphes de mouches à fruits a été observé. Il s’agit d’un processus en deux étapes au cours duquel les cellules et les protéines clés formant les poils s’accumulent à l’extrémité des cellules allongées, et des dépôts de cuticules se forment sur le dessus pour solidifier la structure.
Les structures en forme de spatule et ressemblant à des soies (en bleu) sur les pattes des mouches à fruits ont inspiré un nouveau matériau adhésif prometteur
Les scientifiques ont réussi à reproduire ce processus à température ambiante, en utilisant des fibres de nylon étirées pour former les poils en forme de spatule avec un matériau gélifié à l’extrémité. Ce procédé était non seulement efficace sur le plan énergétique et peu coûteux, mais le matériau a démontré des capacités impressionnantes lors des premiers essais.
Une seule des fibres s’est avérée suffisamment résistante pour supporter une plaquette de silicium d’un poids de 52,8 g. En extrapolant, l’équipe affirme qu’un faisceau de 756 fibres d’une section transversale de 9 cm2 serait suffisant pour supporter une personne pesant 60 kg.
En poursuivant ses travaux, l’équipe voit quelques possibilités pour son matériau adhésif bon marché et réutilisable, à commencer par le monde de la robotique. Il pourrait être intégré à la conception de robots industriels utilisés pour manipuler des objets à maintes reprises, leur offrant ainsi une prise plus ferme. Un autre exemple proposé est l’utilisation de ce matériau dans les jambes des robots d’extérieur, leur permettant d’escalader des surfaces verticales.
https://www.nature.com/articles/s42003-020-0995-0
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-08/nifm-lff082620.php
