HAIRS: un matériau hybride similaire à un muscle artificiel
Publié par Adrien le 09/02/2007 à 00:00
Source: BE Allemagne numéro 320 (31/01/2007) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT
Illustration: Institut Max Planck
Des chercheurs de l'institut Max Planck de recherche sur les colloïdes et surfaces ont développé un matériau à base de gel et de "nano-aiguilles" de silicium qui peut travailler comme un muscle artificiel.


Structure microscopique du matériau HAIRS

Ce matériau hybride (En génétique, l'hybride est le croisement de deux individus de deux variétés, sous-espèces (croisement intraspécifique), espèces (croisement interspécifique) ou genres (croisement...), baptisé HAIRS (hydrogel high-aspect-ratio rigid structures) combine des éléments rigides (les "nano-aiguilles" de sicilium) avec des éléments de connexion élastiques (le gel). Selon le niveau d'humidité (L'humidité est la présence d'eau ou de vapeur d'eau dans l'air ou dans une substance (linge, pain, produit chimique, etc.).), la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...) du gel se contracte ou s'allonge, par capillarité (La capillarité est l'étude des interfaces entre deux liquides non miscibles, entre un liquide et l'air ou entre un liquide et une surface. Elle est mise en œuvre lorsque les buvards aspirent l’encre, ou quand les éponges...), ce qui provoque une modification de l'orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil à l'équinoxe) et des points cardinaux (nord de la...) des "nano-aiguilles". Ce mouvement, totalement réversible, peut permettre d'actionner un micro-bras mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de...).

Afin de développer ce matériau, les chercheurs de Potsdam se sont inspirés de processus biologiques comme le procédé d'ouverture et de fermeture (Le terme fermeture renvoie à :) des pétales d'une fleur (La fleur est constituée par l’ensemble des organes de la reproduction et des enveloppes qui les entourent chez les angiospermes (aussi...). Ce nouveau matériau trouvera des applications dans les domaines des micro-actuateurs et de la microfluidique (La microfluidique est la science et la technologie des systèmes manipulant des fluides et dont au moins l'une des dimensions caractéristiques...).

Le principe mécanique, à la base de ce nouveau matériau, a déjà été exploité dans le domaine de la construction par l'architecte (L'architecte est le professionnel du bâtiment dont la fonction est de concevoir et de diriger la réalisation d'une œuvre d'architecture pour le...) visionnaire Buckminster Fuller (1895-1983). Cet architecte construisit des bâtiments flexibles et stables à partir de tiges rigides connectées par des rubans élastiques. Il inventa pour cela le terme de "tenségrité" (contraction des termes tension (La tension est une force d'extension.) et intégrité) qui, selon sa propre définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions nominales.), caractérise des îlots de compression au sein d'un océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau salée. En fait, il s'agit plutôt d'un volume, dont l'eau est en permanence...) de tension.

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