Des adhésifs inspirés du gecko
Les chercheurs de l’Institut technologique de Karlsruhe (KIT, Bade-Wurtemberg) ont étudié le mécanisme permettant un auto-nettoyage des pattes du gecko. En effet, malgré des contacts répétés avec la poussière et la saleté, les pattes du gecko conservent toutes leurs capacités. L’animal peut escalader des surfaces verticales et lisses en toute sécurité.
En coopération avec des chercheurs américains de l’Université Carnegie Mellon de Pittsburgh, les chercheurs allemands ont développé des bandes collantes tout aussi performantes que les pattes de l’animal. Ils ont publié leurs résultats dans la revue « Interface » [1].
Chez le gecko, deux mécanismes participent au phénomène d’auto-nettoyage. Les plus grosses saletés sont enlevées par un mouvement laissant traîner la patte sur le sol, les plus petites sont stockées entre les cils présents sur la plante des pattes et dans les plis de peau des pattes. Ces deux mécanismes ont une efficacité d’auto-nettoyage de 95%. Le vrai défi, cependant, selon Hendrik Hölscher de l’Institut de technique des microstructures (IMT) du KIT, réside dans : « le comportement des particules de la taille des cils. »
Les chercheurs ont développé des bandes collantes imitant les pattes de l’animal. Ils ont testé leur solution sur une surface complètement lisse, recouverte de sphères en verre de diamètre micrométrique. Puis ils ont, à de nombreuses reprises, appliqué la bande sur la surface, l’ont faite glisser, puis l’ont décollée afin de simuler le mouvement naturel.
Après le premier passage, la qualité de la surface collante chute. Cependant, après plusieurs cycles, entre huit et dix, la bande récupére entre 80 et 100% de son efficacité. Néanmoins si les sphères plus petites que la taille des cils, la bande ne récupère qu’un tiers de son efficacité. Michael Röhrig de l’IMT explique : « Pour une qualité parfaite, nous avons besoin de cils dans le domaine nanométrique, qui seront donc plus petits que la très grande majorité des impuretés. » Pour simuler les plis de peau, les chercheurs ont installé des espaces entre les domaines de cils. La place est suffisante pour stocker de fines particules.
La prochaine étape sera, pour les chercheurs, de pratiquer des essais avec des impuretés de différentes formes et de différents matériaux.
Pour en savoir plus, contacts :
[1] L’article est accessible sous ce lien : http://dx.doi.org/10.1098/rsif.2013.1205
Sources :
« Kleben wie ein Gecko: selbstreinigend und haftsicher », communiqué de presse du KIT – 19/02/2014 – http://www.kit.edu/besuchen/pi_2014_14709.php
Rédacteurs :
Grégory Arzatian, gregory.arzatian@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr