Un blindage façon crevette

En étudiant le "marteau" de la crevette Harlequin, qui lui sert à attaquer ses proies, des chercheurs de Harvard ont trouvé la structure d’un matériau ultra résistant dont pourraient s’inspirer de futurs blindages.

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Un blindage façon crevette

Avis aux aquariophiles : évitez d’introduire dans votre aquarium une crevette Harlequin (Odontodactylusscyllarus). La bestiole d’une quinzaine de centimètres est en effet pourvue de « marteaux », avec lesquels elle est capable de … briser la paroi de verre ! Deux appendices de 5 mm de large, que la crevette peut propulser à 23 mètres par seconde. En liberté, cet animal agressif utilise son arme pour attaquer ses proies, en brisant la coquille d’un mollusque ou l’exosquelette d’un crabe. Ces performances impressionnantes ont attiré l’attention de chercheurs du Wyss Institute for BiologicallyInspired Engineering de l’université d'Harvard (Etats-Unis) qui, dans la revue Science, ont expliqué comment la structure très élaborée du marteau explique son extrême résistance aux chocs.

Les petits marteaux de la crevette Harlequin (les appendices rouge vif sur la photo) sont constitués de trois zones de compositions et de structure différentes. Une architecture complexe dont la fonction est d’empêcher la propagation d’une fracture et d’absorber le maximum d’énergie. Avec leurs moyens d’observation microscopique, les chercheurs ont révélé l’extraordinaire complexité du matériau.

La première zone, celle qui subit l’impact, est constitué d’hydroxyapatite – un minéral que l’on trouve dans les os des vertébrés- mais dont les cristaux sont séparés par des minces couches de polymère organique (chitosane). En dessous, la deuxième zone est la plus étonnante : on y trouve des couches de fibres de chitosane, mais dont l’orientation change progressivement, formant une structure hélicoïdale. Très efficace pour empêcher une fracture de se propager. La dernière zone, sur les côtés du marteau, est à nouveau composée de fibres dans une matrice minérale.

La crevette peut distribuer des milliers de coups sans endommager son arme (qui sera renouvelée à la prochaine mue), et les chercheurs font remarquer que les matériaux qu’elle fracasse, comme la coquille d’un mollusque, sont déjà considérés eux-mêmes comme des modèles de résistance mécanique… La structure de ce composite biologique devrait donner des idées aux ingénieurs pour concevoir des matériaux hybrides (organiques et minéraux) capables d’absorber, de manière répétée, d’énormes quantités d’énergie.

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