Des scientifiques dévoilent les secrets de la fourrure de l’ours polaire

Dans le cadre d’un développement révolutionnaire, trois ingénieurs de l’Université du Massachusetts à Amherst ont réussi à créer un tissu synthétique qui imite les propriétés de la fourrure de l’ours polaire, concluant ainsi une quête de 80 ans pour développer un tel textile.

La récente publication de leurs résultats dans la revue Matériaux et interfaces appliqués ACS marque une avancée significative dans l’innovation textile, avec des applications potentielles dans une variété de produits disponibles dans le commerce.

Les ours polaires sont connus pour leur capacité à résister aux températures extrêmement froides de l’Arctique, souvent aussi basses que -50 degrés Fahrenheit. Ces créatures possèdent de nombreuses adaptations qui leur permettent de prospérer dans des conditions aussi difficiles, mais les scientifiques ont été particulièrement intrigués par le rôle que joue leur fourrure dans le maintien de la chaleur. Depuis les années 1940, les chercheurs étudient comment la fourrure des ours polaires les garde au chaud et comment reproduire ses propriétés dans un matériau synthétique.

Contrairement à la croyance populaire, l’isolation n’est pas le seul moyen de rester au chaud par temps glacial. Au cours des dernières décennies, il a été découvert que de nombreux animaux polaires, notamment les ours polaires, utilisent activement la lumière du soleil pour maintenir leur température corporelle. La fourrure de l’ours polaire est un excellent exemple de ce phénomène, car elle est incroyablement efficace pour transmettre le rayonnement solaire vers la peau de l’ours.

Trisha L. Andrew est l’auteur principal du journal et professeur agrégé de chimie à l’UMass Amherst. Elle explique que la fourrure des ours polaires sert de fibre optique naturelle, conduisant la lumière du soleil jusqu’à leur peau noire, qui absorbe ensuite la lumière et réchauffe l’ours. De plus, la fourrure est remarquablement efficace pour empêcher la chaleur de s’échapper, créant ainsi une couverture auto-chauffante qui retient la chaleur près de la peau.

Le professeur Andrew et son équipe ont développé un tissu bicouche qui imite ces propriétés. La couche supérieure du tissu est constituée de fils conçus pour conduire la lumière visible jusqu’à la couche inférieure, qui est en nylon et recouverte d’un matériau sombre appelé PEDOT.

Comme la peau des ours polaires, PEDOT réchauffe efficacement. En conséquence, une veste fabriquée à partir de ce matériau est 30 % plus légère qu’une veste en coton, tout en gardant le confort de celui qui la porte à des températures 10 degrés Celsius plus froides, à condition qu’il y ait du soleil ou un éclairage intérieur suffisant.

L’auteur principal de l’étude, Wesley Viola, qui travaille à la startup Soliyarn, LLC d’Andrew, a expliqué les avantages potentiels de ce tissu innovant en matière de durabilité.

« Le chauffage des locaux consomme d’énormes quantités d’énergie, principalement dérivée de combustibles fossiles », a déclaré Viola. « Même si notre textile brille vraiment comme vêtement d’extérieur les jours ensoleillés, la structure qui retient la lumière et la chaleur fonctionne suffisamment efficacement pour imaginer utiliser l’éclairage intérieur existant pour chauffer directement le corps. En concentrant les ressources énergétiques sur le « climat personnel » autour du corps, cette approche pourrait être bien plus durable que le statu quo.

Avec le soutien de la National Science Foundation, la recherche est déjà appliquée dans des contextes réels. Soliyarn a lancé la production du tissu enduit de PEDOT, ouvrant la voie à une gamme de produits durables et économes en énergie qui exploitent les propriétés uniques de la fourrure de l’ours polaire.

En savoir plus sur les ours polaires

Les ours polaires (Ursus maritimus) sont de grands mammifères carnivores qui habitent les régions arctiques, principalement dans des pays comme le Canada, la Russie, le Groenland, la Norvège et les États-Unis (Alaska). Ils sont bien adaptés pour survivre dans les environnements rigoureux et froids de l’Arctique, affichant plusieurs caractéristiques et comportements uniques.

1. Adaptations physiques : Les ours polaires ont une épaisse fourrure blanche qui non seulement leur permet de se camoufler dans un environnement enneigé, mais qui aide également à piéger et à transmettre le rayonnement solaire à leur peau noire, qui absorbe la chaleur. Ils ont une couche dense de graisse (graisse) sous leur peau, qui les isole davantage du froid et sert de réserve d’énergie pendant les périodes de chasse maigres. Leurs grandes et larges pattes répartissent leur poids sur la glace, les aidant à nager et les empêchant de percer la glace mince.
2. Taille : Les ours polaires sont les plus grands carnivores terrestres, les mâles adultes pesant entre 900 et 1 600 livres (410 à 730 kilogrammes) et mesurant 8 à 10 pieds (2,4 à 3 mètres) de longueur. Les femelles adultes sont généralement plus petites, pesant entre 330 et 650 livres (150 à 295 kilogrammes) et mesurant 6 à 8 pieds (1,8 à 2,4 mètres) de longueur.
3. Alimentation : Ce sont principalement des chasseurs de phoques, qui comptent sur leur excellent odorat pour détecter les trous de respiration des phoques dans la glace. Les ours polaires tendent une embuscade aux phoques en attendant patiemment près des trous de respiration ou en pénétrant par effraction dans les tanières des phoques. Ils se nourrissent aussi occasionnellement de poissons, d’oiseaux et de charognes, mais les phoques constituent la majorité de leur alimentation.
4. Reproduction : Les ours polaires ont un taux de reproduction relativement lent. L’accouplement a lieu entre avril et juin et les femelles gravides préparent leurs tanières de maternité dans la neige à l’automne. Elles donnent naissance à un ou deux petits entre novembre et janvier, et les petits restent avec leur mère pendant environ deux ans et demi, acquérant des compétences essentielles à la survie.
5. Habitat et menaces : Les ours polaires dépendent principalement de la glace marine pour la chasse, la reproduction et la mise bas. Cependant, en raison du changement climatique et de la perte de glace de mer qui en résulte, leurs habitats diminuent, ce qui constitue une menace importante pour leur survie. Parmi les autres menaces qui pèsent sur les ours polaires figurent la pollution, l’exploitation pétrolière et gazière et l’augmentation de l’activité humaine dans l’Arctique.

Les ours polaires sont considérés comme une espèce vulnérable par l’Union internationale pour la conservation de la nature (UICN) et sont protégés par diverses lois et accords nationaux et internationaux. Les efforts de conservation se concentrent sur la réduction des émissions de gaz à effet de serre, la protection de leurs habitats et la minimisation des conflits entre les humains et les ours polaires.