La soie de ces araignées est 5 fois plus résistante que l’acier. On sait enfin comment c’est possible

La soie d’araignée est bien connue comme l’un des matériaux naturels les plus résistants qui existent, mais maintenant les scientifiques comprennent mieux pourquoi – et tout cela est lié au vieil adage de la force du nombre.

Grâce à un microscope à force atomique dressé sur la soie d’une araignée recluse brune (Loxosceles reclusa) – qui se déplace essentiellement au niveau moléculaire – chaque brin de sa soie était constitué de milliers de nanostrands ou nanofibres, fonctionnant en parallèle.

Nous espérons que cette découverte nous aidera à continuer à développer nos propres matériaux très résistants.

Chacune de ces nanofibres minces est composée de protéines et mesure moins d’un millionième de pouce de diamètre – des centaines de milliers de fois plus mince que la largeur d’un cheveu humain, disent les scientifiques du College of William and Mary en Virginie.

L’araignée recluse brune. (Stephen Salpukas)

“Nous nous attendions à découvrir que la fibre n’avait qu’une seule masse”, a dit l’un des membres de l’équipe, Hannes Schniepp. “Mais ce que nous avons trouvé, c’est que la soie était en fait une sorte de petit câble.”

L’idée de nanofibres dans la soie d’araignée a déjà été suggérée, mais c’est la première fois que les scientifiques ont pu voir clairement comment cela fonctionne et dans quelle mesure. Les chercheurs ont choisi l’araignée recluse brune pour l’étude, parce que sa soie est plate plutôt que cylindrique.

Chaque nanobrin est au moins 50 fois plus long que large, et une fois que l’on tient compte de la technique spéciale de bouclage que la même équipe de laboratoire a découverte l’an dernier, on se retrouve avec un matériau super robuste qui est cinq fois plus solide que l’acier dans le poids qu’il peut supporter.

“Nous pensons que le secret de la soie d’araignée de reclus brune provient essentiellement du nanobrin individuel”, a dit Schniepp.

Les toiles tissées par d’autres araignées ne sont pas structurées de la même façon, soulignent les scientifiques – ce nanobrin est spécialement conçu pour les araignées qui cherchent à attraper leurs proies au niveau du sol. Et bien que les liens entre les nanofibres individuelles soient assez faibles, ils sont collectivement très forts.

L’équipe a été en mesure de développer un modèle structurel basé sur leurs découvertes qui pourrait éventuellement nous amener à fabriquer nos propres matériaux selon les principes de la soie d’araignée recluse brune – des câbles longs, ultra-fins et plats.

De nombreuses recherches ont déjà été menées sur la création de la soie d’araignée artificielle – qu’il s’agisse de fabriquer des casques de vélo ou de guérir des blessures – et les dernières recherches à l’échelle nanométrique devraient être très utiles.

“Les résultats rapportés fournissent un indice intéressant sur les “astuces du métier” que la nature a dans la production de matériaux étonnants”, explique Mohan Srinivasarao de la National Science Foundation, qui a contribué à financer la recherche.

“Comprendre les propriétés de la soie brune recluse au niveau moléculaire permet non seulement de comprendre l’un des matériaux les plus résistants de la nature, mais aussi de concevoir d’autres matériaux synthétiques.”

La recherche a été publiée dans ACS Macro Letters.

Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche

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