Un «mécanisme élastique universel» mis en évidence par des chercheurs

Pourquoi un aiguillon d'ortie est à la fois assez solide pour pénétrer la peau et suffisamment dur pour ne pas se casser lors d’un contact avec elle? D’après des chercheurs danois, il s'agit d’une combinaison de critères: profondeur, longueur, diamètre, qui, une fois réunis, permettent de créer un mécanisme élastique universel.

«Mécanisme élastique universel d’un aiguillon», c’est ainsi qu’un groupe de chercheurs ont intitulé leur étude publiée dans la revue scientifique Nature Physics le 15 juin. Les physiciens de l’université technique du Danemark (DTU) y ont examiné une base importante de données de plus de 200 espèces, des orties aux moustiques en passant par des virus, pour établir des principes physiques d’un aiguillon solide et dur.

Des observations physiques ainsi que des expériences biomimétiques ont aidé les chercheurs à trouver «une stratégie de design optimale» d'une aiguille qui répond à tous les critères nécessaires, y compris la longueur, le diamètre de base ou la force de friction par unité de surface.

Une vaste base de données

Les chercheurs ont étudié les informations sur un grand nombre d'objets différents. «Les données existantes provenant des mesures des virus, des algues, des invertébrés marins, des invertébrés terrestres, des plantes, des vertébrés terrestres, des vertébrés marins, ainsi que des objets artificiels tels que les ongles, les aiguilles et les armes, sont conformes à nos prévisions», est-il souligné dans l’étude.

Optimiser la production des aiguilles de seringue ou des clous

Les conclusions de l’étude peuvent être directement utilisées dans le but de concevoir de nouveaux outils et équipements médicaux.

«Ces nouvelles connaissances concernant la façon de calculer le concept optimal d'un objet pointu peuvent à l'avenir être utilisées pour concevoir, par exemple, des aiguilles de seringue afin d’optimiser le financement des médicaments. Ou pour concevoir des clous, permettant de réduire la consommation du matériau sans perdre la stabilité nécessaire», a expliqué Kaare Hartvig Jensen, professeur du DTU et auteur de l’étude.