Un adhésif à base de nanotubes colle mieux que les pattes des Geckos

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Reproduire les caractéristiques d’adhésion du Gecko a longtemps été un objectif pour de nombreux scientifiques car l’extrémité de ses pattes est recouverte de franges qui lui permettent de s’accrocher fortement à différentes sortes de surfaces. Les franges sont constituées de micropoils de 5 micromètres de diamètre appelés setae (ou setules) qui se ramifient à leur extrémité pour former des nanopoils de 200 nanomètres de diamètre appelés spatula, les franges engendrent des interactions de type Van der Waals avec la surface, le total de ces micro-forces se traduit par une adhérence très grande.

Des scientifiques de l’université d’Akron (Akron, OH) et du Rensselaer Polytechnic Institute (Troy, NY) ont reproduit la structure constituée de setae et de spatulas en utilisant des nanotubes de carbone multiparois. Un échantillon de Si/SiO2 recouvert d’une couche d’aluminium de 10 nanomètres est gravé par photolithographie afin de former des motifs de surface carrée répartis sur tout le wafer. Les surfaces d’aluminium sont recouvertes d’une petite quantité de fer (sur une épaisseur de 1,5 nanomètre) qui joue le rôle de catalyseur pour la croissance de nanotubes multiparois par dépôt en phase vapeur (CVD). On forme ainsi des nanotubes de longueur homogène disposés perpendiculairement au substrat qui sont ensuite transférés sur une bande polymère flexible afin de caractériser l’adhérence du matériau fabriqué. Leurs résultats montrent que 1 cm2 de cette bande peut supporter une force de 36 N, soit 4 fois la force maximale supportée par les franges du gecko ; la bande conserve son adhérence pendant des durées importantes et peut être réutilisée à de nombreuses reprises contrairement au scotch 3M qui perd ses caractéristiques d’adhésion lorsqu’il est collé et décollé à plusieurs reprises.

Les travaux pourraient aboutir, dans quelques années à la fabrication de matériaux ou de gants fortement adhérents.

Source :


- Nanotube Adhesive Sticks Better Than a Gecko’s Foot, 18/06/2007
http://news.rpi.edu/update.do?artcenterkey=2200&setappvar=page(1)
- Publication parue dans PNAS - "Carbon nanotube-based synthetic gecko tapes"
http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/0703505104v1
- Définition wikipedia de gecko
http://fr.wikipedia.org/wiki/Gecko_(animal)
- Définition wikipedia des seta
http://fr.wikipedia.org/wiki/Seta
- Forces de Van der Waals,robots,adhésifs et pattes de geckos
http://animadoption.forumactif.com/Anima-Discussions-c2/Anima-Sciences-f9/Forces-de-Van-der-Waalsrobotsadhesifs-et-pattes-de-geckos-t120.htm

Rédacteur :

Romaric Fayol deputy-phys.mst@consulfrance-houston.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….