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,...), 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...), la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) 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...), ce qui provoque une modification de l'orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil...) 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...).

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...). 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...).

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...) 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...), caractérise des îlots de compression au sein d'un océan (Un océan est souvent défini, en géographie, comme une vaste étendue d'eau...) de tension.

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