Spider-man n’a qu’à bien se tenir ! Des araignées aspergées au graphène ont produit de la soie capable de soutenir le poids d’un être humain. Ce nouveau matériau est désormais l’un des plus solides au monde.
Une toile d’araignée aussi solide que du kevlar
Dans une nouvelle étude menée à l’Université de Trento en Italie, Nicola Pugno et son équipe détaillent comment ils ont augmenté le potentiel du processus métabolique déjà impressionnant des araignées. Les chercheurs ont ainsi effectué des tests en pulvérisant un mélange de particules d’eau et de graphène sur cinq d’entre elles. Puis, cinq autres araignées ont été pulvérisées avec un mélange d’eau et de nanotubes de carbone.
Ensuite, toutes ont toutes ont vaqué à leurs occupation et produit de la toile comme elles le feraient en temps normal. Une différence notable cependant : cette dernière était déjà cinq fois plus solide qu’elle ne l’est en général. Un niveau de solidité tel qu’il est comparé à celui des fibres de carbone pur et même du kevlar : soit celui des matériaux les plus solides au monde ! Pour rappel, l’exceptionnelle résistance du kevlar à la traction, aux chocs et à l’usure est exploitée pour la fabrication de gilets pare-balles mais aussi dans l’industrie aéronautique.
Le graphène, un matériau 200 fois plus solide que l’acier
« Nous savons déjà qu’il existe des bio-minéraux présents dans les matrices de protéines et les tissus durs des insectes, ce qui leur confère une forte résistance et une certaine dureté dans leurs mâchoires, leurs mandibules et leurs dents, par exemple », explique Pugno au journal The Sydney Morning Herald. Et de poursuivre : « Donc, notre recherche visait à étudier si les propriétés de la soie d’araignée pouvaient être « améliorées » en incorporant artificiellement différents nanomatériaux dans les structures de protéines biologiques de la soie ».
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Le graphène est un matériau bidimensionnel cristallin à base de carbone, qui est 200 fois plus solide que l’acier et plus mince que les cheveux humains. Les nanotubes de carbone sont également extrêmement minces. Actuellement, la toile améliorée n’en est qu’aux premières phases de la recherche, et les résultats de l’équipe italienne proviennent d’une petite quantité de soie d’araignée, donc de plus amples recherches et tests sont nécessaires pour parvenir à des résultats plus probants.
Utiliser le graphène sur les êtres humains
Si tout se passe comme les scientifiques l’ont prévu, la recherche pourrait aboutir à des millions d’araignées ainsi améliorées, qui pourraient contribuer à la production, par exemple, de matériaux utilisés pour des sangles pour parachutes, des cordes en tout genre, et autres câbles. Nicola Pugno suggère que le concept pourrait même être appliqué à des êtres vivants. Il explique : « Ce processus d’intégration naturelle des renforts, dans les matériaux biologiques des structures, pourrait également être appliqué à d’autres animaux et plantes, conduisant à une nouvelle classe de ‘bioni-composites’ pour des applications innovantes ».
© Dani Vincek
Le graphène est déjà utilisé dans divers domaines pour fabriquer des capteurs tatoués à même le corps pour suivre l’état de santé d’une personne, construire des bandes de caoutchouc incassables ou permettre à des électrons de se comporter comme un liquide. Et Nicola Pugno de conclure à propos de la production des matériaux bioniques « Ce concept pourrait devenir un moyen d’obtenir des matériaux présentant des caractéristiques supérieures ».
