Tout a commencĂ© avec le bar rayĂ©. Pendant deux ans, les scientifiques ont Ă©tudiĂ© environ 50 poissons, perforant et mettant en pièces des centaines d’écailles avant de les analyser au microscope afin de mieux comprendre leurs propriĂ©tĂ©s et leur mĂ©canique. « Les poissonniers devaient se demander ce que nous fabriquions avec tous ces bars», affirme en esquissant un lĂ©ger sourire. Le Pr Barthelat, qui enseigne au DĂ©partement de gĂ©nie mĂ©canique de l’UniversitĂ© McGill, n’est pas le pour trouver des solutions aux  problèmes techniques auxquels les scientifiques sont confrontĂ©s. Depuis plusieurs annĂ©es, il cherche Ă reproduire avec son Ă©quipe le type de protection et la flexibilitĂ© offerts par les Ă©cailles de certains animaux. Leur objectifĚý: concevoir des gants de protection rĂ©sistants aux perforations tout en Ă©tant assez souples pour ĂŞtre utilisĂ©s par les travailleurs industriels. Après cinq ans de labeur, ils pensent avoir touchĂ© au but.
En fait, c’est une analyse plus approfondie des écailles de l’alligator gar qui a permis aux chercheurs de trouver la solution.
Dans les petits pots, les meilleurs onguents
Les chercheurs ont été en mesure d’élucider d’importants mécanismes grâce auxquels les écailles de poisson peuvent se déformer, interagir entre elles et se briser. Ils ont mis au point une technique permettant de couvrir de grandes surfaces au avec des tuiles de céramique disposées se chevauchant. À l’aide de modèles informatiques, les scientifiques ont pu déterminer la taille et la forme idéales des pièces de céramique ainsi que la disposition et le type de chevauchement optimaux de ces dernières pour la conception de gants de protection beaucoup plus résistants aux perforations que les gants actuels.
« Les écailles de poisson nous ont étonnés », révèle Roberto Martini, boursier postdoctoral et auteur principal d’un article sur les résultats de ces travaux publié récemment par l’équipe de chercheurs. « Cela peut sembler paradoxal, mais nous avons découvert que les plus petites écailles sont plus difficiles à perforer, phénomène que des études techniques nous ont permis d’élucider. Nous avons également découvert que les écailles de poisson constituent les structures à base de collagène les plus résistantes que nous connaissons. »
La nature au service des ingénieurs
« Au cours de millions d’années d’évolution, la nature a servi de source d’inspiration pour solutionner des problèmes techniques », ajoute le Pr Barthelat. « Pendant longtemps, les biologistes et les ingénieurs ont travaillé en vase clos, mais ce n’est plus le cas. En effet, les biologistes ont de plus en plus recours à des outils et à des méthodes d’ingénierie et, pour leur part, les ingénieurs s’inspirent de la nature pour tenter de résoudre des problèmes auxquels ils sont confrontés depuis longtemps. Le dialogue entre les biologistes et les ingénieurs est plus ouvert que jamais, ce qui est très stimulant et contribue à faire du génie une discipline plus passionnante que jamais. »
Cette étude a été financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada et par une subvention d’équipe du Fonds de recherche du Québec ‒ Nature et technologies.
L’article « Stretch-and-release fabrication, testing and optimization of a flexible ceramic armor inspired from fish scales », par Robert Martini et ąó°ů˛ą˛Ôç´Çľ±˛őĚýµţ˛ą°ůłŮłó±đ±ô˛ąłŮ, a Ă©tĂ© publiĂ© dans la revue Bioinspiration and Biomimetics : .
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ąó°ů˛ą˛Ôç´Çľ±˛őĚýµţ˛ą°ůłŮłó±đ±ô˛ąłŮ, DĂ©partement de gĂ©nie mĂ©canique, UniversitĂ© McGill
francois.barthelat [at] mcgill.ca
Katherine Gombay, Relations avec les médias, Université McGill
TĂ©l.Ěý: 514Â 398-2189
katherine.gombay [at] mcgill.ca
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