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Des chercheurs ont fait boire du graphène à des araignées pour créer un matériau extraordinaire

Une équipe de chercheurs a eu l’idée de renforcer la toile d’araignée, matériaux déjà incroyablement robuste, avec du graphène et des nanotubes de carbone. Et le résultat est fascinant. 

Pourquoi la soie d’araignée ?

Ce matériau si spécial a longtemps été considéré comme le plus solide du monde. Récemment détrôné par la dent de patelle, la soie de l’araignée reste très solide.

La soie d’araignée est aussi solide que l’acier tout en étant six fois plus légère, et son énergie à la rupture (la force dont on a besoin pour briser un matériau) est six fois supérieure au Kevlar, la matière que l’on utilise pour les gilets pare-balles.

 

Graphène et nanotubes de carbone, c’est quoi ? 

Le graphène a été être extrait pour la première fois en 2004 depuis des cristaux de silicium (un matériau artificiel), ou à partir de graphite (une espèce minérale, formée à partir du charbon, du magma, des météorites…). Il est l’un des matériaux les plus solides du monde en plus d’être un excellent conducteur d’énergie. Le graphène dispose d’une résistance à la rupture deux cent fois supérieure à celle de l’acier tout en étant six fois plus léger (soit proportionnellement aussi léger que la toile d’araignée). Depuis sa découverte, le graphène est fascine la communauté scientifique. Récemment, le graphène a été utilisé pour fabriquer des élastiques indestructibles, ou pour créer des tatouages qui indiquent votre état de santé.

Les nanotubes de carbone, découverts au XXe siècle, sont composés de plusieurs feuillets d’atomes de carbone, enroulés sur eux-mêmes pour former un tube. Ils possèdent, eux aussi, des propriétés exceptionnelles : rigidité sans faille, ultra légers,  conductivité thermique excellente. Ces structures creuses, sont capables de recevoir d’autres composés chimiques de taille microscopique.

 

Des nano-matériaux pour solidifier la soie d’araignée

Nicola Pugno, chercheur à l’université de Trento en Italie, a donc voulu multiplier la force de la soie d’araignée par 11. Son étude, publiée dans IOPScience, en explique le principe : injecter du graphène et des nanotubes de carbone à la consommation d’eau des araignées.

Dans une interview donnée à The Sydney Morning Herald, le chercheur explique : « Nous savions déjà que des biominéraux étaient présents dans les matrices protéiniques des insectes, ce qui confère une force incroyable à leurs mâchoires, à leurs mandibules ou à leurs dents ». Il continue : « Notre étude se concentrait donc sur la possibilité ou non de « renforcer » les propriétés de la soie d’araignée en leur injectant artificiellement différents nano-matériaux dans leurs matrices protéiniques ».

Même si les recherches n’en sont qu’à leur commencement, elles sont déjà très prometteuses : la soie produite est tout simplement l’un des matériaux les plus solides du monde. Un résultat qui ouvre tout un tas de possibilités pour Nicola Pugno : « l’intégration d’un renforcement dans le processus biologique pourrait être appliquée à d’autres animaux et à d’autres plantes ».

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