Qu’est-ce qui donne leur adhérence aux pieds de gecko ?

Les geckos sont connus pour leurs pattes adhérentes qui leur permettent d’escalader des surfaces verticales. Ce super pouvoir provient de millions de structures microscopiques ressemblant à des poils situées sur leurs orteils. Les scientifiques ont déjà compris l’adhésion du gecko, mais ont désormais une idée plus claire des structures moléculaires qui confèrent à l’animal son emprise.

Dans une étude du National Institute of Standards and Technology (NIST), des chercheurs ont analysé les soies en zoomant à l’aide de rayons X appelés synchrotron. Les experts ont découvert que les structures sont recouvertes d’un film ultra-mince de molécules lipidiques hydrofuges.

Les soies sont flexibles et épousent les contours microscopiques de toute surface sur laquelle le gecko grimpe. Pour relâcher sa patte, le gecko modifie l’angle des soies, interrompant ces forces et permettant à l’animal de faire le pas suivant.

Ces lipides sont hydrophobes, c’est-à-dire qu’ils repoussent l’eau. « Les lipides pourraient avoir pour fonction de repousser toute l’eau située sous les spatules, leur permettant ainsi d’établir un contact plus étroit avec la surface », a déclaré Tobias Weidner, co-auteur de l’étude, de l’Université d’Aarhus au Danemark. « Cela aiderait les geckos à maintenir leur adhérence sur les surfaces mouillées. »

Les soies sont constituées d’une protéine kératinique similaire à celle trouvée dans les cheveux et les ongles humains qui sont extrêmement délicats. Ces fibres kératiniques sont alignées dans la direction des soies, ce qui pourrait les aider à résister à l’abrasion.

« Vous pouvez imaginer des bottes de gecko qui ne glissent pas sur des surfaces mouillées, ou des gants de gecko pour tenir des outils mouillés », a déclaré Dan Fischer, physicien du NIST et co-auteur de l’étude. « Ou un véhicule qui peut escalader les murs, ou un robot qui peut longer les lignes électriques et les inspecter. »

Le microscope synchrotron du NIST peut identifier de manière unique les molécules à la surface d’un objet tridimensionnel, mesurer leur orientation et cartographier leur position. Il est situé au Laboratoire national de Brookhaven du Département américain de l’énergie, où la National Synchrotron Light Source II fournit une source de rayons X à haute énergie pour l’éclairage.

Ce microscope est généralement utilisé sur des matériaux industriels avancés, notamment les batteries, les semi-conducteurs, les panneaux solaires et les dispositifs médicaux. « Mais il est fascinant de comprendre comment fonctionnent les pattes des geckos, et nous pouvons apprendre beaucoup de la nature lorsqu’il s’agit d’améliorer notre propre technologie », a déclaré Fischer.

« On en savait déjà beaucoup sur le fonctionnement mécanique des soies », a déclaré Cherno Jaye, co-auteur de l’étude. « Nous comprenons désormais mieux leur fonctionnement en termes de structure moléculaire. »

Les geckos ont inspiré de nombreux produits comme les rubans adhésifs. Comprendre les caractéristiques moléculaires des soies pourrait inciter davantage les inventeurs à imiter la nature dans la conception, un concept appelé biomimétisme.

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Par Katherine Bucko, Espèces-menacées.fr Rédacteur