Salut! J'espère que vous allez bien? Honnêtement, ce n'est pas le sujet le plus facile à aborder pour moi... car j'ai une véritable phobie de ces petites bêtes. Mais m'étant souvent demandé pourquoi ils peuvent rester accrochés à une grande variété de surfaces sans tomber, j'ai pensé qu'il serait intéressant de partager avec vous ce que j'ai découvert. C'est parti!
Mais d'abord, qu'est-ce qu'un gecko (pour ceux celles qui ne le savent pas encore)?
Les geckos sont des reptiles, et plus précisément des squamates. Ils font partie du groupe d'animaux appelés "lézards" dans le langage courant. En tant que famille de reptiles, ils sont très adaptables, et nous trouvons ces animaux dans de nombreux pays, comme ceux des zones équatoriales, tropicales et tempérées, ainsi que dans les déserts, la brousse, les forêts tropicales, les zones montagneuses.
Les geckos, comme tous les reptiles, sont poïkilothermes, c'est-à-dire que leur température corporelle varie en fonction des conditions extérieures. C'est pourquoi, en fonction de leur espèce, ils adopteront un comportement visant à maintenir leur température dans une fourchette adéquate, en s'exposant au soleil ou, au contraire, en s'en protégeant (Wikipedia).
Comment les geckos défient la gravité?
Les geckos fascinent depuis des milliers d'années. Dans la Grèce antique, le philosophe Aristote se demandait comment ces reptiles pouvaient marcher la 'tête en bas'. Mais à cette époque, personne ne savait comment lui répondre. Malgré les recherches effectués au cours des 150 dernières années, les scientifiques ont eu beaucoup du mal à percer le secret du gecko. Pas à pas, cependant, ils ont réussi à réduire le champ des possibilités. Ils ont finalement découvert que cette capacité était due à leurs orteils. Alors, commençons par nous familiariser avec eux:
L'image b (méso-structure) montre la structure lamellaire des orteils d'un gecko.
Ces structures lamellaires sont divisées comme on peut le voir sur les images ci-dessous, c (micro-structure) et e (nano-structure). Les orteils (fractales) du gecko sont couverts de setules ou setae (ressemblant à des cheveux) qui se ramifient en spatules ou spatulae. Les tailles des setae et spatulae sont très petites. Une setule mesure 110 micromètres de long et 4,2 micromètres de large. Chaque setule contient plusieurs centaines ou milliers de spatules mesurant 200 nanomètres de long et de large. La surface de la patte d'un gecko est d'environ 220 mm2. On compte 14 400 sétules par mm2, ce qui fait environ 6,5 millions de sétules pour l'ensemble du gecko. Cette anatomie particulière permet à un gecko de 50 grammes de pouvoir supporter 20 N (plus de 2 kg) soit plus de 40 fois son poids ! À titre de comparaison, c'est comme si une personne pesant 60 kg supportait une masse de 2,4 tonnes. Les scientifiques ont découvert que l'angle des poils des orteils des geckos contribue également à cette adhérence, ce qui leur permet de coller et de décoller leurs pieds et de courir à une vitesse de sur 20 longueurs de corps par seconde.
Les technologies inspirées des geckos:
En s'inspirant du modèle du gecko que, en 2007, Nicola Pugno, un scientifique italien de l'institut polytechnique de Turin, a émis pour la première fois l'idée de développer une combinaison totalement adhésive. Mais, pour réaliser ce projet, les scientifiques ont dû compter avec les forces dites de Van Der Waals qui sont des interactions faibles, ou des liaisons, qui se créent entre les molécules sous l'effet de leurs propres champs électriques. En effet, sous les pattes du gecko, les milliards de poils sont attirés les uns vers les autres et créent ainsi une force adhésive. A la place du système capillaire du gecko, Nicola Pugnoa a utilisé un nanotube de carbone. Mais il se posait le problème de propreté car la poussière peut affaiblir l'intensité des forces de Van Der Waals et donc tout le système adhésif. En outre, il y avait le problème de la fatigue musculaire, car même suspendus au plafond, les muscles continuent de travailler.
Depuis lors, plusieurs innovations ont vu le jour, telles que Geckskin™ qui est composée de tissus rigides -comme la fibre de carbone ou le Kevlar- avec des élastomères souples, comme le polyuréthane ou le polydiméthylsiloxane (PDMS). L'innovation clé de Geckskin™ a été l'intégration d'un élastomère souple (le coussinet) avec un tissu rigide (la peau), ce qui permet maximiser le contact et l'adhrénce entre le 'coussinet' et la surface. De plus, comme dans les pattes naturelles du gecko, la peau est tissée dans un tendon synthétique, ce qui donne un design qui joue un rôle clé dans le maintien de la rigidité et de la liberté de rotation. Le résultat final est un dispositif adhésif puissant, facile à retirer et qui ne laisse aucun résidu.
Dans le domaine de la nanotechnologie adhésive, des matériaux artificiels ont été conçus pour imiter la super capacité adhésive du gecko. Mais les versions artificielles ne sont pas encore aussi fortes que les orteils des geckos, mais elles sont assez bonnes pour permettre à un homme adulte de grimper à 25 pieds sur un mur de verre.
Sources:
Les geckos ne sont pas seulement fascinants, mais ils peuvent aussi être des alliés importants, car ils contribuent activement à la lutte contre de nombreux autres nuisibles pour la santé tels que les cafards, les mouches, les mites, les moustiques ! J'espère que vous avez trouvé cela intéressant et que vous avez appris quelque chose de nouveau. En attendant, prenez soin de vous et que Dieu vous bénisse. À la semaine prochaine!
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