a) Développement d'un ruban adhésif basé sur l'adhérence du gecko
Vidéo de l'Université du Massachusetts à Amherst sur leur invention, le Geckskin :
La capacité des geckos à gravir les murs verticaux et en surplomb a longtemps fasciné les scientifiques. Les geckos possèdent un ensemble complexe de spécialisations pour adhérer à des surfaces lisses, qui comprennent des tendons rigides qui se situent au bout de leurs doigts. Sur cette extrémité, les geckos possèdent des millions de poils minuscules appelés setules qui agissent comme un substrat doux qui peut se conformer aux surfaces, comme dit précédemment. Les scientifiques ont étudié les geckos pendant des décennies, mais les principes qui sous-tendent l'adhésion du gecko sont restés insaisissables jusqu'à maintenant.
À différents endroits sur le campus de UMass Amherst (Université du Massachusetts à Amherst), deux scientifiques ont indépendamment travaillé sur l'analyse de l'adhésion du gecko avec des objectifs différents. Le biologiste Duncan Irschick étudiait l'adhérence du gecko depuis plus de 20 ans. Le scientifique spécialiste en polymère Alfred Crosby avait travaillé sur l'adhésion des polymères pour presque aussi longtemps et a été intéressé par la création d'un nouveau matériau adhésif qui incarnerait les attributs du gecko.
En 2009, grâce à une subvention de la DARPA, une agence du département américain de la Défense et chargée de la recherche et du développement des nouvelles technologies destinées à des fins militaires, l'équipe de recherche de Crosby ont pu travailler sur des adhésifs synthétiques construits sur un principe simple mais révolutionnaire : ils pensaient que si les adhésifs étaient fabriqués avec des tissus raides, ils adhéreraient mieux. La plupart des adhésifs commerciaux sont doux et gluants, pourtant le groupe de Crosby a cru que cette nature compliante était une limitation.
Quelques membres de l'équipe :
Curieux si leurs idées sur la raideur étaient maintenues dans les geckos, l'équipe de Crosby a tendu la main à Duncan Irschick. Travaillant ensemble, ils ont découvert, comme hypothèse, que les geckos possédaient des tendons raides attachés à leurs doigts, qui agissaient comme les adhésifs de tissu raides que le laboratoire de Crosby avait développé.
Geckskin ™ a été officiellement révélé au monde en Février 2012, avec la publication d'un article dans la revue Advanced Materials. Crosby, Irschick, le candidat doctorant Mike Bartlett, et le reste de l'équipe de recherche avait débloqué le simple mais élégant secret de l'adhésion du gecko et ont créé une nouvelle technologie qui révolutionne la façon dont nous attachons des objets ensemble. Le Geckskin est essentiellement composé d’un polymère très commun, le polydiméthylsiloxane (PDMS), présent notamment dans les shampooings ou dans certains aliments.
Cependant, les concepteurs de Geckskin, loin de se satisfaire de leur travail, continuent encore à améliorer leur découverte, afin de présenter le dispositif le plus efficace possible.
Les précurseurs du Geckskin™
Al Crosby
Professeur, Polymer Science & Engineering
Al est un scientifique et un ingénieur des matériaux intéressés par la mécanique des matériaux souples et des systèmes biologiques et le chef du projet initial qui a développé Geckskin ™. En plus de Geckskin ™, il dirige un groupe de recherche axé sur l'apprentissage et l'utilisation des leçons de la nature pour influencer les relations structure-propriété-fonction dans les matériaux synthétiques. Ses recherches sur l'adhérence, les rides, la cavitation et les assemblages de nanoparticules ont recueilli l'acclamation internationale et de nombreux honneurs et récompenses. Il a livré plus de 100 conférences invitées dans des universités, des conférences et des entreprises dans le monde entier. Ses recherches ont été largement mises en évidence dans les médias populaires et il détient plusieurs brevets pour les technologies qui ont évolué à partir de son groupe axé sur la science fondamentale et l'ingénierie.
Duncan J Irschick
Professeur, Département de biologie
Duncan est un biologiste intégrateur et innovateur intéressé par l'évolution et l'écologie de l'athlétisme animal et comment la forme biologique peut informer le design synthétique. Ses recherches sur l'adhérence du gecko, le mouvement des animaux, et le biomimétisme a recueilli l'acclamation internationale et de nombreux honneurs et récompenses. Ses premières recherches sur les geckos ont d'abord révélé la force adhésive des doigts du gecko, qui a établi un standard pour les biologistes de la création d'adhésifs synthétiques inspirés du gecko. Irschick a publié plus de 115 articles et a été invité à donner plus de 70 conférences dans des universités du monde entier. En 2012, il a donné une conférence TEDx à la Sorbonne à Paris dans le cadre d'une conférence intitulée The New Age of Enlightenment. Il est également spécialiste Fulbright et a donné des entretiens pléniers à diverses universités.
Michael Imburgia, chercheur doctoral, du Crosby Research Group, Polymer Science & Engineering : Michael a étudié le rôle de la souplesse des geckos et dans les dispositifs synthétiques et comment il influence l'adhérence sur différentes surfaces.
Andrew Croll, ancien chercheur postdoctoral, du Crosby Research Group, Polymer Science & Engineering : Andrew est un inventeur du Geckskin ™ et a joué un rôle important dans le développement de la théorie de l'échelle de guidage derrière la conception de Geckskin ™.
Mike Bartlett, Ph.D., diplômé du Crosby Research Group, Polymer Science & Engineering : Mike est un inventeur du Geckskin ™ et est le premier auteur sur le papier Geckskin ™ qui a paru dans le numéro de Février 2012 de matériaux avancés qui a présenté le Geckskin ™ au monde. Il a publié plusieurs articles dans des revues à fort impact sur la science derrière Geckskin ™ et a remporté plusieurs prix pour ses recherches.
Beth Paret, ancienne chercheuse de premier cycle du Crosby Research Group, Polymer Science & Engineering : En tant que diplômée de premier cycle en histoire de l'art, Beth a joué un rôle déterminant dans l'intégration de différents éléments de Geckskin ™, crucial pour le développement des premiers prototypes utilisables. Elle a également fourni des compétences graphiques inestimables pour illustrer les connexions peau-tendon-os qui étaient une découverte critique dans le papier Geckskin ™ seminal qui est apparu dans le numéro de Février 2012 de matériaux avancés.
Daniel R. King, candidat au doctorat, Groupe de recherche Crosby, Polymer Science & Engineering : Dan est également un inventeur du Geckskin ™ et continue d'innover et de concevoir de nouveaux adhésifs Geckskin ™. Ses recherches actuelles portent sur la façon dont la forme et les différentes formulations d'élastomères influent sur l'adhérence. Dan a été co-auteur sur le papier Geckskin ™ qui a paru dans le numéro de Février 2012 de matériaux avancés et il sera l'auteur principal de plusieurs publications à venir concernant Geckskin ™. Il a reçu plusieurs prix et beaucoup de reconnaissance pour ses réalisations de recherche sur le Geckskin ™.
Vous préférez les robots ? Ça tombe bien ! En voici céans !