Un tissu de camouflage inspiré par la peau des poulpes

Les poulpes ont beaucoup à apprendre aux chercheurs en matière de camouflage militaire ! Leur secret ? Les papilles situées sur leur peau et leurs étonnantes propriétés mécaniques.

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Il n'y a pas que les tentacules des poulpes qui soient surprenantes ! La peau des poulpes et pieuvres est en effet dotée de propriétés mécaniques étonnantes. © Paul BROWN/Rex Featur/REX/SIPA

CAMOUFLAGE. La peau de poulpe, prochaine évolution du classique treillis militaire ? Des chercheurs en sciences des matériaux de la prestigieuse université de Cornell viennent en tout cas de créer un tissu artificiel capable de se déplier en 3D à partir d'une surface 2D, bio-inspiré par ces céphalopodes capables de modifier la texture et la couleur de leur peau afin de se fondre dans l'environnement. Leurs travaux ont été publiés dans la revue scientifique Science.

"Papilles" pneumatiques d'inspiration biologique

Rob Sheperd, auteur principal de l'étude, ne se cache pas de la fascination qu'exercent sur lui pieuvres et poulpes : il aurait même fait installé un aquarium d'environ 1,5 m3 au sein du laboratoire afin de pouvoir étudier ces animaux marins de plus près.

L'enjeu ? Comprendre le fonctionnement mécanique de leurs papilles, ces protubérances charnues située à la surface de leur peau, contrôlées par des muscles pouvant changer de forme tout en conservant leur volume, "de façon analogue à la langue humaine", précisent les chercheurs. "Un grand nombre d'animaux ont des papilles mais ils ne peuvent pas les étendre ou les rétracter instantanément comme les poulpes et les seiches", explique à l'AFP le biologiste Roger Hanlon du Marine Biological Laboratory (MBL).

DÉFENSE. L'enjeu du camouflage chez ces mollusques est une question de vie ou de mort : comme "ils n'ont pas de coquille, leur principale défense contre des prédateurs est leur peau capable de changer d'apparence, ajoute-t-il. "Chez la seiche européenne, on compte au moins neuf groupes de papilles qui sont contrôlées indépendamment par le cerveau. Et chacune de ces papilles passe d'un état en deux dimensions à une forme qui peut être par exemple conique, ou à une dizaine d'autres formes possibles", précise aussi James Pikul, professeur au département d’ingénierie et de mécanique appliquée à l'Université de Pennsylvanie.

Un matériau 2D capable de se déplier en 3D

Restait à concevoir un matériau capable de se déplier dans l'espace, en 3D, à partir d'une surface plane. Afin d'y parvenir, les chercheurs ont combiné deux composés : de la fibre de verre, incrustée dans un élastomère de silicone, de quoi produire une sorte de peau artificielle. Pour le produire, les chercheurs recourent à un moule imprimé en 3D de la forme souhaitée, où ils coulent tout d'abord le silicone.

La fibre de verre, non tissée, est découpée au laser selon les dimensions souhaitées, puis intégrée au silicone liquide. C'est ainsi sur la forme de la fibre de verre qu'il faut jouer pour conférer à la "papille mécanique" ses caractéristiques spatiales définitives, opération prédictible à partir d'un algorithme mécanique, notent les chercheurs, qui ont déposé un brevet sur cette méthode de calcul numérique.

APPLICATIONS. L'étude a été financée par le Bureau pour la recherche militaire américain (Army Research Office) afin de développer de nouvelles technologies de camouflage. Mais ce n'est pas le seul champ qui pourrait en bénéficier ! "On pourrait imaginer des matériaux en feuilles, qui se gonfleraient à la demande sous forme d'objets tridimensionnels différents, par exemple du mobilier un jour, mais un jouet gonflable pour enfant le lendemain !", imagine Itai Cohen, professeur de physique, également co-auteur. Le matériau pourrait même présenter des couleurs différentes dans ses déclinaisons 2D et 3D, par exemple en reflétant la lumière en deux dimensions mais en l'absorbant en trois dimensions. Restera désormais à préciser comment, domaine où les céphalopodes conservent encore l'avantage sur la recherche ...

Sarah SERMONDADAZ avec AFP et communiqué de l'université de Cornell - © Sciences et Avenir - https://www.sciencesetavenir.fr/high-tech/un-tissu-de-camouflage-inspire-par-la-peau-des-poulpes_117370#xtor=EPR-1-[SEAActu17h]-20171015

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