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Ces « fils liquides » dont raffole la Toile

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Ces « fils liquides » dont raffole la Toile

Des matériaux bio-inspirés par la soie d’araignée

Arnaud Antkowiak, enseignant-chercheur UPMC à l’institut Jean le Rond d’Alembert (IJLRDA, CNRS/UPMC), et ses collègues de l’université d’Oxford (Royaume-Uni), se sont inspirés de la soie d’araignée pour mettre au point des fibres synthétiques hybrides : elles se comportent à la fois comme un liquide quand elles sont comprimées (elles ne s’affaissent et ne se cassent pas) et comme un solide quand elles sont étirées.

Nephila senegalensis. D. R.

 

En effet, lorsque la soie utilisée par les araignées pour capturer leurs proies est comprimée, les filaments se raccourcissent en s’embobinant à l'intérieur de minuscules gouttelettes de glu en suspension sur les filets : la toile reste ainsi totalement droite et sous tension quelle que soit la force de compression appliquée. Ce processus est de plus totalement réversible : il suffit de débobiner le fil pour l’étendre à nouveau.

 

Une vidéo illustre le comportement de ces « fils liquides » : Une fibre synthétique fine se tord naturellement si elle est comprimée. Mais dès qu’elle est recouverte de gouttelettes d’huile, cette fibre se transforme instantanément en un « fil liquide » ajustant, en apparence, sa longueur et restant sous tension quelle que soit la contraction imposée. L’excès de fibre est en fait enroulé et empaqueté au sein des gouttelettes – exactement comme dans la soie de capture d’araignée.

 

© Paul Grandgeorge

 

Les chercheurs, qui ont été en mesure de recréer cette technique en laboratoire en utilisant des gouttelettes d'huile sur des filaments synthétiques, ouvrent ainsi la voie à de nouveaux matériaux innovants pour l’électronique flexible ou la robotique molle par exemple.

 

Bobinage capillaire d’une fibre synthétique de polyuréthane au sein d’une gouttelette d’huile de silicone. Dans cette expérience, une fibre hybride liquide/solide est légèrement comprimée. L’excès de filament est instantanément reconfiguré sous forme de pelotes au sein des gouttes. © Hervé Elettro et al. PNAS

Pour en savoir plus :

Institut Jean le Rond d’Alembert (IJLRDA, CNRS/UPMC) Nouvelle fenêtre

 

Référence :

H. Elettro, S. Neukirch, F. Vollrath et A. Antkowiak. In-drop capillary spooling of spider capture thread inspires hybrid fibres with mixed solid-liquid mechanical properties. PNAS (16 mai 2016). DOI: 10.1073/pnas.1602451113Nouvelle fenêtre



10/06/16