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Un matériau inspiré de la carapace des insectes pour remplacer le plastique




Des chercheurs de l’Institut Wyss d’ingénierie biologiquement inspiré, à l’Université américaine Harvard, sont parvenus à développer un nouveau matériau aux caractéristiques similaires à la carapace des insectes.
Baptisé "Shrilk", le nouveau matériau synthétisé par les chercheurs de l’Institut Wyss d’ingénierie biologiquement inspiré regroupe grand nombre de qualités. Il est incroyablement résistant, durable, biodégradable, léger et économique. Ainsi, l’innovation a d’ores et déjà provoqué un grand enthousiasme auprès de la communauté scientifique qui imagine déjà de nombreuses applications. Dans un futur proche, "Shrilk" pourrait bien remplacer le plastique ou être utilisé en toute sécurité dans une variété d'opération médicale.
Pour en arriver à synthétiser cet incroyable matériau, les chercheurs se sont inspirés directement d’éléments naturels et plus particulièrement de la cuticule, couche externe de l’exosquelette des arthropodes (crustacés, arachnides, insectes …). Cette étonnante carapace offre à l’animal une remarquable protection sans toutefois lui ajouter un volume supplémentaire. Elle est si légère qu’elle n’inhibe pas le vol et si mince qu'elle lui permet une grande flexibilité. Elle possède en outre la capacité de varier ses propriétés : de rigides pour les segments du corps ou les ailes à élastiques pour les articulations des membres.
Un matériau stratifié aux interactions complexes
De manière générale, la cuticule est un matériau composite constitué de couches de chitine et de protéines, disposées selon une structure lamellaire comme le bois. Les interactions mécaniques et chimiques intervenant entre ces différents éléments offrent au matériau des propriétés uniques. En étudiant ces interactions complexes, les chercheurs d’Harvard sont parvenus à synthétiser en laboratoire "Shrilk", un film mince aux mêmes propriétés que la cuticule. Le matériau est composé de chitine et de fibroïne de soie, une molécule extraite des coquilles vides de crevettes.
Les tests menés sur "Shrilk" ont fait l’objet d’une étude parue dans la revue en ligne Advanced Materials. Les résultats montrent que le matériau représente une résistance et une dureté équivalentes à celles d’un alliage d’aluminium pour un poids moitié moindre. Selon les chercheurs, l’innovation pourrait finalement aboutir à développer un plastique bon marché et respectueux de l’environnement pour faire des sacs poubelles, des emballages ou encore des couches.
Par ailleurs, sa biocompatibilité pourrait être un atout majeur pour la suture des plaies, soigner des hernies ou encore créer un "échafaudage" pour régénérer les tissus. Selon les chercheurs, optimistes, "Shrilk" représente la nouvelle solution pour répondre aux problématiques environnementales, et développer de grandes innovations médicales.

Maxisciences
Mercredi 21 Décembre 2011

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