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La soie d’araignée, l’électricité du futur ?

Dans un futur proche, la soie filée par les araignées pourrait bien révolutionner le monde de l’électronique. Les scientifiques connaissaient depuis longtemps la résistance, l’élasticité et la légèreté de la toile d’araignée. Cette fibre protéique présente une solidité cinq fois plus résistante qu’un acier, peut être étirée jusqu’à cinq fois sa taille d’origine et est si légère qu’une toile assez grande pour faire le tour de la Terre ne pèserait que 320 grammes. De récentes études ont démontré que les araignées sont également de surprenantes électriciennes naturelles !

Un coup de fil électrique

Les toiles d’araignée conduisent l’électricité grâce à de minuscules gouttelettes. Constituées d’un cocktail chimique et d’eau, ces poches génèrent dans le réseau des filaments de soie des charges électriques qui provoquent à leur tour de petites distorsions dans le champ magnétique de la Terre, mais d’une portée de quelques millimètres seulement. Ces variations de charges électriques permettent à la toile d’attirer tel un aimant les particules chargées, comme le pollen, mais aussi des proies potentielles comme l’abeille ou la mouche. En frictionnant leurs ailes les unes contre les autres pour voler, ces insectes se chargent d’électricité statique qui leur permet de communiquer entre eux mais qui fait également réagir les fils de soie des toiles tendues par les araignées.

Peut-on pour autant utiliser telles quelles les toiles d’araignée pour des applications électroniques miniaturisées comme les implants ou les senseurs ? Oui et non. Oui, parce qu’elles sont résistantes, disponibles à bas prix, biodégradables et compatibles avec des usages médicaux car elles ne provoquent pas de réaction de rejet. De plus, en présence d’eau, il est possible de les assouplir et de les rendre plus longues et fines ou plus courtes et épaisses grâce à un phénomène de super-contraction. Non, parce qu’à l’état naturel, la soie fabriquée par les araignées conduit encore très mal l’électricité.

Des super-araignées dopées au carbone

Pour remédier à ce problème, des chercheurs ont eu l’idée de pulvériser des nanotubes de carbone, très bons conducteurs d’électricité, sur de la soie d’araignée mouillée, à température ambiante. Une fois la pelote de soie déroulée, les nanotubes adhèrent uniformément à la soie d’araignée pour produire, après séchage et contraction, des fils noirs aux propriétés mécaniques et électriques particulièrement performantes, avec une solidité trois fois supérieure à celle de la soie d’araignée d’origine. Plus résistantes, plus flexibles et sur-mesure, ces fils noirs peuvent servir de capteur d’humidité, de capteur de pression, d’électrode capable de mesurer les pulsations cardiaques, d’actionneur ou tout simplement de fil électrique.

Des chercheurs italiens ont même été plus loin en aspergeant une quinzaine d’araignées d’eau contenant des nanotubes de carbone et des flocons de graphène (un feuillet d’une seule couche de carbone organisé en nid d’abeille). Ainsi douchées, les arachnides ont ingéré l’eau renforcée au carbone et produit un fil ultra résistant et incroyablement élastique. Cette soie augmentée serait sans équivalent, même comparée aux fibres synthétiques les plus performantes comme le kevlar, et plus solide que la dent de bernique (un escargot de mer), considérée à ce jour comme le matériau le plus solide du monde animal.

Cette découverte annonce-t-elle une révolution des biomatériaux ? Verra-t-on un jour naître une industrie électronique nanométrique, entièrement écologique, dont les principales sources de production seraient des araignées mutantes, dopées au carbone ? Il est encore trop tôt pour le dire. Ce qui est certain, par contre, c’est que vous ne verrez plus ces petits invertébrés à huit pattes de la même façon après la lecture de cet article.

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