Nanoglue Sticks sous l'eau

Les pansements peuvent rester en place même après une baignade, grâce à un nouvel adhésif développé par des chercheurs de l'Université Northwestern. La colle fonctionne non seulement bien sur les surfaces humides, mais elle peut également être retirée et réutilisée plus de mille fois.

Colle sous-marine : Les chercheurs, inspirés par les capacités d'adhérence du gecko et de la moule, ont fabriqué un nouveau type de colle qui reste collante sur les surfaces humides.

La nanocolle est constituée de piliers en silicone de 400 nanomètres de large recouverts d'un polymère qui imite les protéines adhésives présentes dans les moules. En plus des pansements, le nouveau matériau pourrait être utilisé dans les patchs de délivrance de médicaments et dans les rubans adhésifs pour fermer les plaies chirurgicales, dit Philippe Messersmith , un professeur de génie biomédical à l'Université Northwestern, qui a signalé la colle dans La nature cette semaine.

De nombreux chercheurs travaillent sur des colles qui imitent les minuscules structures en forme de cheveux sur les pieds des geckos, qui donnent au lézard la capacité de courir le long des murs et des plafonds, et même de se suspendre par un orteil. Les piliers en nanotubes de carbone ont conduit à l'un des rubans gecko les plus solides à ce jour, mais les adhésifs, tout comme les pieds d'un gecko, perdent leur adhérence sur les surfaces humides. (Voir Murs d'escalade avec des nanotubes de carbone .) Ali Dhinojwala , professeur de science des polymères à l'Université d'Akron, qui a développé la bande gecko faite de nanotubes de carbone, dit que les piliers, qui mesurent des milliers de nanomètres, s'effondrent simplement dans l'eau à cause de la pression.

Le nouvel adhésif est basé sur une conception de pilier similaire, mais il fonctionne mieux sous l'eau pour deux raisons. Messersmith et ses collègues raccourcissent les piliers pour qu'ils ne s'effondrent pas. Et ils recouvrent les nanopiliers d'une fine couche d'un polymère qui imite la protéine adhésive extrêmement forte d'une moule. Le résultat est une colle qui reste attachée aux surfaces humides aussi bien qu'un gecko ou un post-it adhère aux surfaces sèches.

À l'heure actuelle, le matériau couvre jusqu'à deux millimètres carrés. Le plus grand défi pour rendre l'adhésif pratique sera de créer des andains plus larges. Pour en faire un adhésif viable, vous devez être capable de faire des mètres carrés, pas seulement quelques millimètres, dit Messersmith.

Sur de plus grandes surfaces, il devient plus difficile de faire adhérer chaque pilier à une surface, selon Metin Sitti , professeur de génie mécanique à l'Université Carnegie Mellon qui travaille sur des adhésifs similaires. Les piliers courts du nouveau matériau rendent le problème particulièrement difficile. Si la surface est plus rugueuse que la hauteur des piliers, la plupart d'entre eux seront dans l'air, vous devez donc appuyer beaucoup, dit Sitti.

Contrairement aux conceptions précédentes de piliers en plastique et en nanotubes de carbone, le nouveau matériau ne dépend pas des forces physiques de van der Waals. Au lieu de cela, il repose sur l'interaction chimique de la surface avec les groupes hydroxy chimiques dans la protéine de moule synthétique. Pour cette raison, Dhinojwala dit que la colle pourrait ne pas s'attacher à tous les types de surfaces.

Mais Messersmith pense que la colle se révélera polyvalente. Ces groupes fonctionnels [hydroxy] ont la capacité d'adhérer à une variété de surfaces, dit-il. Jusqu'à présent, les chercheurs ont testé la colle sur du nitrure de silicium, de l'oxyde de titane et de l'or, tous utilisés en électronique. Mais si la colle doit être utilisée dans des bandages et du ruban adhésif médical, elle devra adhérer à la peau. Les chercheurs ont testé d'autres protéines synthétiques inspirées des moules qui ont des groupes chimiques similaires et ont découvert qu'elles sont adhésives aux tissus biologiques. Les moules peuvent coller à n'importe quoi, dit Messersmith. Ils adhèrent à un morceau de bois, qui est organique. Ils adhèrent également à la peau des baleines.

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