Des chercheurs combinent la soie d'araignée et la silice
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Des bioingénieurs de l'Université Tufts scrutant depuis plus d'une décennie les secrets de la soie sont parvenus à créer une nouvelle protéine hybride, combinant la résistance des fils d'araignée à la structure complexe de la silice. Le chercheur principal David L. Kaplan a déclaré que le matériau nanocomposite résultant pourrait servir à des applications dans les domaines médical et industriel, par exemple au développement de tissu osseux. «Il s'agit d'une nouvelle stratégie d'ingénierie par laquelle nous avons pu développer un matériau «chimérique» en combinant deux des matériaux les plus remarquables fournis par la nature, c'est-à-dire la soie d'araignée et les squelettes siliceux de diatomées, qui d'ordinaire ne se rencontrent pas dans leur milieu propre», ajoute-t-il.
Décrivant la recherche effectuée par son équipe dans la publication Proceedings of the National Academy of Sciences, Kaplan explique que d'une part, la silice fournit le soutien structurel aux diatomées, des organismes unicellulaires reconnus pour leur remarquables détails nanostructurels. Quant aux protéines de soie blanche produites par des araignées et des vers à soie, elles sont dotées d'une flexibilité et d'une solidité incroyables et sont capables de s'assembler en des structures rapidement définies.
Les chercheurs sont parvenus à concevoir et à cloner des fusions génétiques des gènes encodeurs de ces deux protéines, puis d'agglomérer ces protéines génétiquement modifiées en des matériaux nanocomposites à la température ambiante. Ce dernier détail constitue en soi une percée, puisque de très hautes températures sont généralement nécessaires à la synthèse de la silice en laboratoire.
L'échelle de grandeur du matériau hybride résultant suffit à lui seul à impressionner. Alors que des tests précédents avec la silice avaient permis de produire des particules dont le diamètre variait entre 0,5 et 10 nanomètres, le composite soie-silice réalisé montre un diamètre de composition granulométrique compris entre 0,5 et 2 nanomètres. Kaplan souligne que la taille réduite et plus uniforme des particules permettra un meilleur contrôle du matériau et offrira plus d'options de fabrication, deux avantages qui ne manqueront pas de se traduire par des retombées significatives dans les domaines médical et des matériaux spécialisés.
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- Publié dans : Avenir Nanotechnologies et Robotique
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