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Grimper aux murs comme des geckos, c'est possible

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Z-Man : c'est le nom d'un programme militaire de recherche aux États-Unis pour permettre à des soldats de franchir des murs sans avoir besoin d'échelles ni d'autres dispositifs encombrants. La Darpa, l'agence qui finance ces travaux, vient d'annoncer un premier succès, obtenu en 2012. Un homme avait réussi à grimper le long d'une paroi vitrée verticale avec des palettes mimant les pattes des geckos.

Les doigts des pattes des geckos sont terminés par des millions de poils (appelés sétules ou setae) composés de kératine et dont le diamètre à la base est de quelques dizaines de microns. À leur extrémité, ces poils se scindent eux-mêmes en poils encore plus fins, de quelques centaines de nanomètres de diamètre, qui se terminent par une structure en spatule. À ce niveau entrent en jeu les forces de Van der Walls et là réside le secret principal des geckos pour courir sur les murs. Les scientifiques parlent d'adhérence sèche. © Darpa

La science-fiction a inspiré des progrès technologiques et scientifiques depuis près d'un siècle. On peut à cet égard citer l'influence d'Arthur Clarke et Ray Bradbury sur plusieurs des ingénieurs de la Nasa à l'origine de l'exploration du Système solaire. Elle pousse aujourd'hui à la réalisation du tricordeur de Star Trek et à la conquête des astéroïdes.

Les militaires ne sont pas en reste et rêvent de l'invisibilité, de robots pour remplacer des soldats sur le champ de bataille ou encore de l'équivalent de l'armure d'Iron Man. La Darpa (Defense Advanced Research Projects Agency), l'agence chargée des recherches de l'armée US, développe même un programme depuis quelques années pour doter ses combattants de la possibilité de grimper sur les parois d'un immeuble comme le ferait Spiderman. Il s'appelle Z-Man.

Non, ce n'est pas un X-Man mais un Z-Man de la Darpa que l'on voit grimper ici sur une surface vitrée. Il utilise les palettes d'escalades mimant les pattes des geckos. © Darpa

Geckskin, l'adhésif inspiré par les geckos

À la base, les chercheurs de la Darpa se sont inspirés des geckos, des petits lézards tropicaux qui ont la capacité de gambader sur des surfaces verticales et même sur les plafonds. En cherchant à comprendre comment les pattes des geckos pouvaient se coller et se décoller à volonté, et ce jusqu'à plus de 10 fois par seconde, ils avaient déjà mis au point il y a quelques années un adhésif réversible révolutionnaire nommé « Geckskin ». Il est essentiellement composé d'un polymère très commun, le polydiméthylsiloxane, utilisé notamment dans les shampooings ou dans certains aliments. Une surface de seulement 40 cm² recouverte par cet adhésif permet de suspendre à une paroi verticale jusqu'à 317 kg.

Le programme Z-Man s'est poursuivi et la Darpa vient d'annoncer officiellement qu'en février 2012 un homme avait réussi à grimper sur l'équivalent du mur en verre d'un immeuble grâce à deux palettes d'escalades imitant le fonctionnement des pattes des geckos. Afin de permettre au grimpeur de ne pas tomber alors qu'il décollait une de ces palettes pour la recoller un peu plus haut, il a fallu s'assurer qu'elles permettaient bien de supporter les forces de cisaillement (parallèle à la surface verticale) et les forces normales (perpendiculaire à la surface verticale) exercées tout au long de la progression de l'utilisateur des palettes.

Cette innovation pourrait avoir des applications bien plus pacifiques. Le fait que l'adhésif utilisé pour les palettes d'escalades permet de les coller et de les décoller sans difficulté à de nombreuses reprises ouvre de nouvelles perspectives pour l'industrie, les particuliers et même les médecins puisque l'on dispose désormais de sortes autocollants résistants et réutilisables à l'infini.