Est-il possible de reproduire les articulations biologiques ?

En collaboration avec l’Université de Twente (Pays-Bas), des scientifiques du Centre de recherche de Jülich (Rhénanie du Nord-Westphalie) ont développé un nouveau procédé qui imite la lubrification biologique des articulations. Les résultats ont été publiés dans la revue « Nature Communications » [1].

 
Un lubrifiant doit souvent avoir des caractéristiques contradictoires. D’une part, il doit être suffisamment fluide pour offrir l’épaisseur la plus fine possible, et d’autre part il doit être suffisamment visqueux pour rester dans la zone de contact. C’est pourquoi les systèmes métalliques utilisent généralement des graisses ou des huiles. La lubrification mécanique est cependant inférieure à la lubrification biologique, par exemple celle des articulations. Dans le corps, une surface polymère est fixée au cartilage de l’articulation permettant d’accrocher le lubrifiant (une solution aqueuse) pour éviter qu’il ne quitte la zone de contact.

 
Martin Müser et son équipe ont eu une idée pour reproduire ce système mécaniquement : au lieu d’utiliser une seule sorte de polymère, les chercheurs de Jülich utilisent deux polymères au point de contact. En effet, les expériences au Centre de calcul haute-performance de Jülich (JSC) qui ont été simulées avec un seul type de polymère ont montré que les brins de polymères s’enchevêtrent et se détachent, faisant ainsi perdre la performance dans le contrôle du lubrifiant. L’utilisation de deux polymères, l’un hydrophile et l’autre hydrophobe, permet de meilleures performances.

 
Ces solutions pourront permettre à l’avenir des applications dans des domaines où les hautes pressions et les forts chargements sont localisés. Les seringues, ou les roulements d’axes pourraient être améliorés. Cependant, ces solutions ne pourraient supporter les hautes températures d’un moteur et ne pourraient donc pas être utilisées dans les transports.

 

 

Pour en savoir plus, contacts :

– [1] Le résumé de la publication est disponible sous ce lien (en anglais) : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/9nKA8
– Martin Müser, du centre de recherche Jülich – tél. : + 49 2461 61 9095 – email : m.mueser@fz-juelich.de

 

Sources :

« Leichtlauf-Lager nach dem Vorbild der Natur », communiqué de presse du centre de recherche Jülich – 14/05/2014 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/NniI3

 

Rédacteurs :

Grégory Arzatian, gregory.arzatian@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr