Daphné VAN RIET
Après s’être fait mordre par une araignée radioactive, Spider-Man a obtenu des superpouvoirs ! Il tisse des toiles, escalade les murs, se balance d’un bâtiment à un autre et capture les méchants en les enveloppant dans sa toile. Dans le film Spider-Man 2, l’homme araignée réussit même à arrêter un train rempli de passagers grâce à ses toiles. Dans notre monde, qu’en est-il de la résistance des toiles d’araignées ? Penses-tu qu’elles peuvent arrêter un train en marche ? Allons voir ce qu’en pense les scientifiques.
Les araignées tissent leurs toiles
Les araignées ne sont pas des insectes, mais appartiennent à la classe des arachnides. C’est pourquoi elles ont huit pattes et un corps composé de deux parties. Elles ont la capacité de produire de la soie et même différentes sortes de soie, utilisées pour remplir de multiples fonctions : tisser une toile (attention : pas toutes les araignées ont la capacité de tisser une toile), se protéger d’autres prédateurs, capturer une proie ou créer un cocon, dans lequel l’araignée peut faire un nid pour leurs œufs.
Filières
Petit appendice de l’araignée servant à tisser sa toile
Le fil de soie est composé de protéines. Dans le filament, on retrouve deux formes de protéines. Des protéines en forme cristalline, comme du sucre, qui garantissent la solidité du fil. Les autres protéines sont amorphes (souples) et elles garantissent l’élasticité de la toile. Ces deux types de protéines garantissent la résistance des toiles d’araignées.
Les araignées fabriquent les différentes protéines dans des glandes situées en bas de leur abdomen. Elles sont ensuite stockées dans un liquide avant d’être utilisée. Quand elle en a besoin, l’araignée expulse le liquide de ses filières. Les filières sont des sortes de tiges situées sur la partie inférieure de l’abdomen de l’araignée. Ce sont les organes produisant la soie. Une fois au contact de l’air, ce mélange se transforme en fil de soie grâce à une réaction chimique.
La résistance des toiles d’araignée, d'où vient-elle ?
Dans le film, Spider-Man utilise sa toile pour arrêter un train à pleine vitesse. Mais est-ce vraiment possible ? Eh bien, tu serais peut-être étonné d’apprendre que la réponse est oui. La soie produite par les araignées a deux grands avantages : elle a beaucoup d’élasticité et elle peut absorber une grande quantité d’énergie. Cela signifie qu’elle peut absorber un gros choc sans se rompre. On pourrait la comparer à de l’acier, car la résistance à la rupture de certains fils est de minimum 1,75 gigapascal, ou 178 kg par mm2. L’avantage de la soie est qu’elle est moins dense que l’acier.
Un fil de soie est tellement résistant qu’un seul fil de 40 mm de long et de 5 micromètres de diamètre (plus de 3 fois plus petite qu’un cheveu humain) peut soulever au moins 100 mg. Alors c’est vrai que dit comme ça, le fil ne semble pas tellement fort. Mais si l’on prend un fil un peu plus grand, un fil de 1 mm de diamètre pourrait soulever jusqu’à 5 kg et un fil de 2 cm de diamètre pourrait soulever 2 tonnes.
La toile d’araignée, le nouveau super gadget des humains ?
Le fil de soie dans une toile d’araignée est particulièrement résistant, mais peut-il vraiment arrêter un train ? Un groupe d’étudiants de l’université de Leicester a calculé que pour arrêter le même train que dans le film (avec 4 wagons bondés de passagers), il faudrait une force d’environ 30 000 newtons. De plus, il faudrait que ce même matériau utilisé ait une résistance à la rupture de 3,12 gigapascals. Cela signifie qu’en dessous de cette force énorme, le fil de casse pas.
Certaines araignées sont capables de produire des fils dont la résistance à la rupture peut monter jusqu’à 12 gigapascals. C’est le cas de l’espèce Caerostris Darwini. Dans la réalité, Spider-Man aurait donc vraiment pu arrêter un train.
La résistance du fil d’araignée est-elle suffisante pour arrêter un avion ? Si le fil de soie est aussi épais qu’un crayon, il pourrait arrêter un Boeing 747 en plein vol ! C’est ce qu’affirme le professeur Xiang Wu de la National University of Singapore.
Aurons-nous des toiles d'araignée pour se balancer d’un building à l’autre ?
Pourrait-on se balancer au bout d’un fil de soi comme Peter Parker ? Oui et non. Des chercheurs de l’université d’Oxford ont utilisé de la soie d’araignées venant d’Australie pour essayer de soulever un humain. Les araignées choisies produisent un fil très résistant. Un seul fil n’est pas suffisamment résistant, mais si on crée une corde faite composée de 26 349 filaments il est possible de soulever jusqu’à 100 kg !
De là à ce que la toile d’araignée soit un nouveau mode de locomotion, il y a encore beaucoup de recherches à réaliser. Mais avoue que ce serait class d’arriver à l’école en virevoltant.
Un jour, il y aura des toiles d’araignée en nous !
Vas-tu projeter des toiles d’araignée sur tes ennemies comme Peter Parker ? Par sûr ! Par contre, les scientifiques font des recherches pour pouvoir utiliser la soie d’araignée dans le corps humain. Cette soie pourrait être utilisée pour réparer des ligaments, des tendons et des os abîmés. Les protéines contenues dans la soie d’araignée est en forme de long filament. C’est également le cas pour les protéines dans les tendons et les fibres musculaires. La soie d’araignée est plus solide que les ligaments humains. En plus, elle est aussi biocompatible avec notre corps. Cela signifie que le système immunitaire ne va pas ou très peu rejeter la soie si elle est introduite dans notre organisme. L’utiliser pour « réparer » des parties de notre corps serait une bonne idée !
