Surprenante soie d’araignée

La soie filée par les araignées – oui, la base de nos « vulgaires » toiles d’araignée –  pourrait bien tenir le haut du pavé dans un futur très proche… On lui connaissait déjà certaines propriétés, telles que la résistance, l’élasticité, la légèreté, et les chiffres sont éloquents : sa fibre présenterait une solidité équivalente à celle de l’acier tout en restant six fois plus légère, ainsi qu’une énergie de rupture six fois supérieure à celle du kevlar. Nous vous évoquions d’ailleurs ici, il y a près de deux ans, les travaux d’une équipe de scientifiques néerlandais explorant les moyens de développer une peau à l’épreuve des balles, en se tournant vers le lait de chèvres naines transgéniques, chèvres ayant reçu au préalable une séquence génétique provenant d’araignées codant pour la conception de leur soie.

Eden Steven, physicien de l’université de Florida State et membre du MagLab, a décidé d’étudier d’autres pistes sans pour autant faire table rase de nos connaissances en la matière : enrober la soie de l’araignée d’une fine épaisseur de nanotubes de carbone, connus pour leur résistance et leur dureté, mais également pour leur grande conductivité à la fois électrique et thermique. Ses travaux, publiés dans la revue scientifique à comité de lecture Nature Communications, pourraient bien faire souffler un vent nouveau sur le monde de l’électronique.

Dans un souci de simplicité assumée, le physicien est parti comme un grand à la recherche de la soie sous forme de… toiles d’araignées, disséminées ici et là au sein même du MagLab et dans un arbre situé près du laboratoire, à l’aide d’une tige en métal. Après quelques essais infructueux dans le but d’agglomérer les nanotubes de carbone à la précieuse soie d’araignée, Eden Steven parvint à ses fins avec l’aide de molécules d’eau.

Plutôt que d’ajouter un nouvel élément toxique, complexe, non-biodégradable et polluant à nos appareils modernes, le physicien s’est mis en tête d’explorer la piste d’un matériau vert, réagissant bien à l’humidité sans devoir passer par un traitement lourd ou des adjuvants chimiques. Il se trouve que la soie d’araignée est capable de supercontraction – allant jusqu’à 140 MPa de tension – lorsqu’elle s’humidifie, propriété permettant notamment aux toiles d’araignée de résister à la pluie ou encore au poids de la rosée.

Une fois la pelote de soie déroulée, « les nanotubes adhèrent uniformément à la surface de la soie d’araignée pour produire, après séchage et contraction, une fibre non seulement excellente conductrice, mais aussi plus résistante, flexible et sur-mesure », explique Eden Steven. La fibre obtenue peut alors servir de capteur d’humidité, de capteur de pression, d’actionneur ou tout simplement… de fil électrique. L’équipe de chercheurs a d’ores et déjà réussi à mettre au point un prototype d’électrode capable d’effectuer des mesures du rythme cardiaque. Affaire à suivre…

Par Moonzur Rahman