Un nouveau matériel imite une crevette

Le velcro, le peu de requin et le train à grande vitesse japonais sont des conceptions inspirées par la nature. Maintenant il y a un nouveau venu du domaine biomimétisme, un matériau léger et solide qui imite une structure d’une petite crevette avec super forces.

La petite belle crevette avec le nom Odontodactylus scyllarus, ou crevette-mante paon, s’approche un moule et le frappé à plusieurs reprises avec un marteau fixé sur sa tête. La procédure semble aussi simple que de de clique les doigts mais la coquille de moule rompe et la crevette nage au large avec son butin pour manger le contenu. Cependant, les frappes de la crevette-mante paon sont tout sauf une clique des doigts.

De tenir cette crevette dans un aquarium conventionnelle est impossible parce que ses frappes sont si forts qu’elles pourraient briser la vitre. En captivité elles doivent vivre dans des réservoirs spéciaux. De plus, malgré sa belle façade elle est très agressive et défend son territoire vigoureusement. Deux exemplaires ne peuvent pas partager un réservoir.

Quelques exemplaires de cette crevette ont été tenu en captivité par professeur David Kisailus et ses collègues en University of Calefornia avec le but d’étudier la structure du marteau.

Dans un microscope électronique, ils pouvaient voir trois régions distinctes. Des études détaillées ont montré que la première région, située à la surface du marteau, a une teneur élevée en minéraux, très similaire à l'os humain. Ce matériau fracasse les proies. La région dessous est composée de couches torsadées de chitine, un type de molécule de sucre ressemblant de la cellulose. Elle agit comme un absorbeur de choc. Entre les couches de chitine il y a des minces couches de minéraux qui contribuent à la stabilité. Une autre couche de chitine enveloppe les côtés du marteau.

La cartographie de la structure de cette matière, extrêmement légère et solide, n’est que la première étape. Le but est de l’imiter et de l'utiliser pour par exemple de voitures plus légères, casques de protection ou avions qui consomment moins de carburant.

 
L'équipe a déjà fabriqué une matière prototype en forme d’une plaque de 25x25 cm et 1 cm en épaisseur. Elle est assez forte pour arrêter une balle de fusil.

Les humains ont une tendance de développer des matériaux parfaits qui, quand ils brisent, brisent réellement. Cependant, quand les chercheurs examinaient la couche absorbant du marteau ils ont trouvé des petites fissure ici et là. Mais, la structure torsadée de la matière empêché la propagation de fissures et le marteau fonctionne quand même bien. La nature a eu le temps de développer des stratégies qui ont échappé l’homme.

Un autre avantage avec ses matériaux est que les composants sont naturels et donc, une fois usé, ne contribuent pas à la pollution.