Le gecko

I introduction:

Les gekkotas, plus simplement appelés geckos sont un infra-ordre, ce qui veut dire qu’il n’existe pas une mais plusieurs espèces similaires à travers le monde qui sont identifiables par leur pupilles statiques et les fameux doigts adhésifs qui leur permettent de grimper sur toutes les surfaces (même le verre pourtant réputé parfaitement lisse). Cette espèce intrigue aujourd’hui les chercheurs car cette capacité des pattes du gecko a adhérer à n’importe quelle surface est unique dans le règne animal et possède en théorie d »intéressantes exploitations biomimétiques. Comment expliquer et exploiter les capacités adhésives des geckos?

Résultat de recherche d'images pour — Deux geckos sur des feuilles (le milieux arboricoles est l’un de leur plus important lieu de vie)

II Les observations:

1 °/ Observation microscopique:

Le gecko est un lézard pouvant courir la tête en bas sur les murs et les plafonds avec une facilité déconcertante. Cet animal est capable non seulement de se coller aux parois les plus lisses (mêmes humides !), mais aussi de se décoller ! Et contrairement aux araignées par exemples qui placent l’extrémités de leurs pattes dans des aspérités, le gecko peut grimper même sur le verre pourtant trop lisse pour des animaux comme l’araignée ou l’homme.

Cette étrange propriétée est due aux micro-poils que le gecko possède sous ses pattes. Ces poils, les « setae », se comptent en millions. Ils sont formés de kératine comme nos poils et cheveux, et ne font que quelques dizaines de microns de diamètre. Ils se divisent eux mêmes en « spatules », encore plus petits que les setae d’où leur nombre important qui leur permet grâce à l’exploitation des forces de Van der Walls et à leur nombre de se fixer au mur.

2°/ Les forces de Van der Waals:

Il s’agit d’un ensemble d’autres forces capables de lier dans le cas du gecko des molécules entre elles, sans qu’il y ait réaction chimique. Cela se fait au contact (leur portée est estimé à 1 nm) Le gecko, de fait, n’est pas lié directement à la surface, comme on le voit ci-dessous il ne s’agit que d’une liaison magnétique.

Forces de Van der Waals : De nature électrostatique, ces forces attractives sont responsables de liaisons intermoléculaires de faible intensité. Il en existe trois types :

L’effet d’orientation de Keesom. Cet effet intervient entre deux molécules polaires. Ces dipôles s’orientent les uns par rapport aux autres (chacun est placé dans le champ électrique créé par l’autre)

L’effet d’induction de Debye, qui intervient entre une molécule polaire est une molécule non polaire qui se polarise sous l’effet de la molécule polaire.

L’effet de London, qui intervient entre des molécules non polaires. En raison des déplacements incessants des électrons dans une molécule, celle-ci présente à chaque instant un moment dipolaire instantané non nul. Ce mouvement instantané peut polariser les molécules voisines, d’où les interactions même entre molécules non polaire.

Voici la formule de ces forces:

Le résultat avec la patte de gecko est hors du commun, on estime que 50g peuvent supporter 20 Newtons soit un peu plus de 2kg. A l’échelle d’un être humain de 80kg cela équivaut à 3,2 tonnes. On comprend alors pourquoi un gecko se fixe facilement à ce type de surface. Si on se demande comment il se dégage d’une telle force la réponse est étonnamment simple: un simple mouvent de rotation sur le côté et non un mouvement vertical comme on le fait habituellement, par exemple pour la marche.

III L’application industrielle:

Le principe de cette exploitation est d’utiliser simplement les propriétés adhésives de ce matériau. Cela peut être de 2 grandes façon, ludique ou industrielle.

Ludique car certaines entreprises pensent pouvoir vendre sur le marché des gants adhésifs qui nous permettrait à la manière de spider-man de nous accrocher sur des murs à l’infini. Cela nous fait aussi poser des questions sur d’éventuels usages militaires, car ça permettrait de réduire le packetage des hommes, ou encore tout simplement de les rendre plus agiles. On peut imaginer des soldats capables de grimper plusieurs mètres en quelques instants.

L’industrie est bien entendu intéressée car c’est une chose que l’on oublie souvent mais l’utilisation de matériaux collants est omniprésente dans le domaine. Et un problème rencontrer c’est la durabilité, car souvent quand on utilise une colle plusieurs fois alors elle devient inefficace. Ce qui n’est pas le cas des spatules du gecko. Les particuliés aussi pourrait s’en servir en remplacement des rubans d’adhésifs.

Il faut également savoir que l’on ne sait pas produire de façon industrielle, mais que plusieurs équipes on déjà réussit à reproduire les pattes des lézards.

IV Notre conclusion:

La patte de gecko au même titre que les autres matériaux qu’on étudie est en état « expérimental ». On sait que ce matériau est capable de changer de nombreux aspects du monde industriel. Aujourd’hui la seule étape avant l’utilisation industrielle c’est la capacité de la produire en masse. Ce matériau à cause de sa compétitivité est difficile à reproduire mais les changements qu’il pourrait apporter sont très importants. On voit qu’ici le biomimétisme a une portée extrêmement large et variée. Ce qui nous fait penser que ce matériel possède un important potentiel grâce aux multiples champs d’exploitations.