HAIRS: un matériau hybride similaire à un muscle artificiel

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.


Ce matériau hybride, 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, la surface du gel se contracte ou s'allonge, par capillarité, ce qui provoque une modification de l'orientation des "nano-aiguilles". Ce mouvement, totalement réversible, peut permettre d'actionner un micro-bras mécanique.

Afin de développer ce matériau, les chercheurs de Potsdam se sont inspirés de processus biologiques comme le procédé d'ouverture et de fermeture des pétales d'une fleur. Ce nouveau matériau trouvera des applications dans les domaines des micro-actuateurs et de la microfluidique.

Le principe mécanique, à la base de ce nouveau matériau, a déjà été exploité dans le domaine de la construction par l'architecte 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 et intégrité) qui, selon sa propre définition, caractérise des îlots de compression au sein d'un océan de tension.