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Mère Nature est peut-être la muse la plus fiable, inspirant les goûts des artistes, des scientifiques et des ingénieurs avec des conceptions évolutives éprouvées. Mais la plupart des structures les plus sophistiquées de la nature n’ont été découverts que récemment, permettant aux chercheurs d’imiter des choses comme la faculté d’un gecko à grimper sur du verre grâce à leurs setæ ou la capacité d’une pieuvre à se camoufler.

Une forme inhabituelle 

Pour faire face à certaines des catastrophes naturelles les plus urgentes provoquées par l’homme, une équipe de chercheurs de l’Université de Californie du Sud a analysé les feuilles d’une fougère flottante appelée Salvinia molesta, qui ont d’étranges protubérances en forme de batteur à oeufs. Cette forme inhabituelle contenue dans ces feuilles les rend «super-hydrophobes», ce qui signifie qu’ils repoussent l’eau. L’objectif est de fabriquer des matériaux artificiels inspirés de ces feuilles qui peuvent séparer le pétrole de l’eau, ce qui se traduirait par des nettoyages plus efficaces des déversements d’hydrocarbures.

«Dans notre travail, des poils artificiels à micro-échelle « super-hydrophobes » avec des têtes de batteur inspirées de la feuille de Salvinia Molesta ont été fabriqués par un nouveau procédé d’impression en trois dimensions», a déclaré Yong Chen, un ingénieur USC qui a dirigé la recherche. « Nous sommes les premiers à construire cette structure de batteur à oeufs, à la même taille que dans la nature, en utilisant la technologie d’impression 3D. »

photo_3D_structure_de _feuille_salvinia_molesta

Il n’est pas facile de recréer les structures complexes de la nature. Pour ce faire, Chen et son équipe ont utilisé une technique avancée appelée impression 3D par immersion de surface immergée pour développer l’ensemble des microstructures qui ont des propriétés à la fois « super-hydrophobes » et absorbantes. Ensemble, ces forces offrent un moyen efficace de séparer le pétrole de l’eau, et potentiellement nettoyer de vastes zones sur les océans contaminés.

L’effet « Salvinia »

« Cette technologie peut être appliquée pour fabriquer des matériaux à grande échelle et nettoyer des déversements massifs de pétrole dans l’océan », a déclaré Chen. L’effet « Salvinia » offre également la possibilité de manipuler des micro-gouttelettes, la culture cellulaire 3D, un micro-réacteur, le nettoyage des déversements d’hydrocarbures et la séparation de l’huile se trouvant dans l’eau.

Jusqu’à présent, les chercheurs ont développé un petit prototype démontrant les structures du batteur à oeufs. À l’avenir, ils prévoient d’augmenter la taille de leur structure pour traiter des zones plus vastes, comme les océans touchés par des déversements de pétrole.

Un article détaillant la structure du prototype a récemment été publié dans la revue Advanced Materials.

source : Advanced Materials