La soie d'araignée à l'état naturel est un exemple parfait pour illustrer les applications du biomimétisme dans l'industrie.Tout d'abord, elle possède des caractéristiques physiques intéressantes ( qui varient selon les espèces d'araignées ) de part sa composition chimique qui la rend à la fois souple, solide, et doté d'une élasticité importante.
a) Composition de la soie d'araignée
La fibre de la soie d'araignée est faite de protéines qui constituent des composants cristallins ( pour la solidité) et amorphes (pour l'élasticité ).
l'élément cristallin (en rouge sur le shéma) qui représente environ 60% de la fibre est une structure de 2 à 5 nanomètre de diamètre appelée feuillet β . On doit ce nom à cause des peptides, des molécules contenant, dans le cas de la soie d'araignée, 6 à 10 acides aminé tels que l'alanine ou la glycine relié par la liaison CO-NH, qui s'organisent en couche superposées liées entres elles par des liaisons hydrogènes.
L'élément amorphe(en bleu sur le shéma),qui représente environ 20% de la fibre , est également composé de peptides plus long et plus riches en glycine et cette fois disposé de façon aléatoire.
Le reste de la soie est composé de matières grasses et d'eau.
b) Conductivité électrique
A l'état naturel, la soie d'araignée n'a pas une conductivité exceptionnelle mais une fois enrobée d'une fine couche de nanotubes de carbone, très résistant et très conducteurs, on obtient un fil très conducteur avec toute les autres caractéristiques de la soie d'araignée. Un matériau capable de remplacé tout les métaux dans les circuit imprimé de nos téléphones ou de nos ordinateurs et bien plus encore. Cela permettrait à terme de réduire voir de stopper les émissions de gaz à effets de serre produit lors de l'extraction de ces métaux conducteur tels que le cuivre, l'or et l'argent.
De récentes études laisse envisager la possibilité de réaliser des nerfs, des ligaments ou des tendons ce qui représenterais une avancée considérable dans le domaine médical.
De récentes études laisse envisager la possibilité de réaliser des nerfs, des ligaments ou des tendons ce qui représenterais une avancée considérable dans le domaine médical.
c) Résistances et autres propriétés
Vu précédemment, la composition de la soie d'araignée à la foie cristalline et amorphe lui confère une résistance et une élasticité importante.
Vu précédemment, la composition de la soie d'araignée à la foie cristalline et amorphe lui confère une résistance et une élasticité importante.
De plus lorsque la fibre est humidifiée, on observe un phénomène de "supercontraction", elle se rétracte et devient plus solide, dans la nature cela permet aux toiles de résister au poids des gouttes de rosée ou encore à la pluie.
On retrouve un large panel d'applications possibles dans l'industrie. La soie d'araignée pourrais remplacer les gilets pare-balle en kevlar. Ces nouveaux gilets seraient plus résistants et plus légers.
On pourrait en retrouver également mêlée à d'autres éléments tels que le carbone pour allégé encore plus les équipement sportifs et les carrosseries de voiture.
On pourrait en retrouver également mêlée à d'autres éléments tels que le carbone pour allégé encore plus les équipement sportifs et les carrosseries de voiture.
| Soie d'araignée (Néphila Clavipes) | Kevlar | Acier | |
| Allongement à rupture | 40 % ( plus selon les soies ) | 3 % | 2 à 10 % |
| Contrainte à rupture | 1150 Mpa | 3620 Mpa | 1500 Mpa |
| Masse volumique | 1,3g/cm³ | 1,44g/cm³ | 7,8g/cm³ |
| Mémoire de forme | Oui | Oui | Non |
d) Fabrication
Naturelle: La soie d'araignée naturelle est fabriquée dans l'abdomen de l'animal par des glandes séricigènes. Il en existe plusieurs types qui produise des toiles plus ou moins adhésives, épaisses ou rigides selon la situation. ( elles seront plus ou moins riches en élément amorphe ou cristallin )
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