La soie d’araignée est réputée être le matériau biosourcé le plus résistant à la rupture en traction. Des chercheurs suédois pourraient bien faire mentir cette réputation. © freestocks.org, Unsplash

Sciences

Un matériau biosourcé plus résistant que la soie d’araignée

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La soie d'araignée est incroyablement résistante. Et certains cherchent, avec plus ou moins de réussite, à la produire artificiellement. Mais des scientifiques suédois affirment aujourd'hui avoir fait mieux encore avec un matériau biosourcé à base de cellulose.

La soie d’araignée est le matériau biosourcé le plus résistant à la rupture en traction que l'on connaisse. Ou plutôt était le plus résistant à la rupture que l'on connaisse. Car des chercheurs du KTH Royal institute of technology (Suède) viennent de mettre au point un nouveau matériau biosourcé aux qualités encore plus exceptionnelles.

Pour ce faire, ils ont étudié la manière dont les lois de la physique interviennent dans la structuration des composants à l'échelle nanométrique. Et plus exactement dans la structuration des nanofibres de cellulose ((C6H10O5)n) en arrangements macroscopiques presque parfaits. Rappelons que la cellulose est le principal constituant des végétaux. On en trouve dans les parois de leurs cellules et elle constitue la matière organique la plus abondante sur notre planète.

Cette image en microscopie électronique à balayage montre les nanofibres de cellulose alignées à l’image de ce qui peut se produire dans la nature. © Daniel Söderberg, KTH

Un arrangement de nanofibres de cellulose

Ainsi les chercheurs ont mis au point une technique qui consiste à contrôler le flux de nanofibres en suspension dans de l'eau qui circule dans un canal d'acier inoxydable de seulement 1 millimètre de large. En rapprochant des flux d'eau déminéralisée et d'eau à faible pH, ils ont pu aligner les nanofibres et provoquer les interactions supramoléculaires qui se produisent dans la nature.

Ces résultats laissent espérer que des matériaux macroscopiques à base de nanofibres de cellulose pourront bientôt être produits qui présenteront les mêmes qualités de résistance à la traction et de capacité à supporter les charges mécaniques que les fibres elles-mêmes. Ce procédé pourrait aussi servir à concevoir des matériaux à partir de nanotubes de carbone ou autres.

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