De la soie produite par des araignées qui ont été nourries au graphène, fait à présent partie des matériaux les plus solides sur Terre. Les toiles d’araignée sont déjà assez solides pour retenir les petits insectes qui s’y retrouvent capturés. Mais bientôt, elles pourraient également être capables de soutenir le poids d’un être humain.

Dans une nouvelle étude menée par l’Université de Trentoin en Italie, Nicola Pugno ainsi que son équipe, détaillent comment ils ont augmenté le potentiel du processus métabolique déjà impressionnant des arachnides : l’équipe a effectué des tests en pulvérisant un mélange de particules d’eau et de graphène sur 5 araignées. Puis, 5 autres araignées ont été pulvérisées avec un mélange d’eau et de nanotubes de carbone.

Après cela, les araignées ont produit de la toile comme elles le feraient en temps normal, mais cette dernière était déjà 5 fois plus solide qu’elle ne l’est en général, la propulsant au même niveau que les fibres de carbone pur et le kevlar : soit au niveau des matériaux les plus solides au monde. « Nous savons déjà qu’il existe des biominéraux 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. « 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 », continue Pugno.

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 n’est qu’aux premières phases de la recherche, et les résultats de l’équipe de Pugno proviennent d’une petite quantité de soie d’araignée, donc de plus amples recherches et tests seront nécessaires. Si tout se passe comme prévu par les scientifiques, la recherche pourrait éventuellement aboutir à des millions d’araignées dites améliorées, qui pourraient contribuer à la production, par exemple, de matériaux utilisés pour des sangles pour parachutes, des cordes en tout genre, des câbles et plus encore.

Et ce ne sont là que quelques exemples d’applications potentielles découlant de cette recherche. Pugno suggère que le processus pourrait éventuellement être appliqué à des êtres vivants, au-delà des araignées. « 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 « bionicomposites » pour des applications innovantes », explique-t-il.

Cette recherche nous apporte encore une fois un autre exemple de la polyvalence du graphène. Rien que durant le mois dernier, il a été utilisé pour fabriquer des tatouages de suivi de la santé, pour construire des bandes de caoutchouc incassables, et également pour permettre à des électrons de se comporter comme un liquide.

À présent, le fait de pouvoir infuser des matériaux artificiels dans des êtres vivants, permettra d’accéder à de nouvelles possibilités concernant la production de matériaux bioniques. « Ce concept pourrait devenir un moyen d’obtenir des matériaux présentant des caractéristiques supérieures », conclut Pugno à propos des matériaux bioniques.

Source : 2D Materials

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