Laura TURCULET
Dans le conte de fée des frères Grimm, adapté par Disney, la princesse Raiponce est retenue prisonnière au sommet d’une tour. Flynn Rider, brigand en cavale, arrive à sa rescousse : « Raiponce, Raiponce, déploie ta crinière », lui dit-il. Elle lance alors sa longue chevelure dorée par la fenêtre de la tour et son sauveur grimpe sur ses cheveux magiques comme s’il s’agissait d’une corde. Ce dessin animé peut te sembler un peu tiré par les cheveux. Mais est-ce que les cheveux de Raiponce sont suffisamment résistants pour soulever un être humain ?
Quelle est la résistance de nos cheveux ?
Les cheveux sont forts. Très forts. Un seul cheveu humain peut supporter un étirement de l’ordre de 200 mégapascals. C’est ce qu’on appelle la résistance à la traction. Il s’agit de la capacité du cheveu à résister quand on tire dessus. La pression se mesure en pascals. Un pascal définit la contrainte qu’un matériau peut supporter par mètre carré. Un mégapascal équivaut à 1 million de pascals. Dans le cas du cheveux humain, 200 mégapascals équivalent à 20 millions de kilogrammes de force par mètre carré de cheveux humains.
Ça fait beaucoup, non ? Cela veut dire qu’un seul brin de cheveu possède la moitié de la force d’une tige d’acier de la même taille, explique Ray Goldstein de l’Université de Cambridge en Angleterre. Mais alors, qu’est-ce qui lui procure cette force extraordinaire ?
La kératine, la protéine qui décoiffe
Wen Yang est une scientifique spécialisée dans le domaine des matériaux à l’Université de Californie de San Diego. Selon cette scientifique, c’est la structure des cheveux qui leur procure cette résistance extraordinaire. Elle compare le cheveu à une poupée russe. La poupée la plus grande, soit le cheveu, se compose de millions de poupées plus petites. Ces petites poupées représentent les chaînes de kératine, contenues dans le cortex. Le cortex est recouvert d’une couche appelée « cuticule », qui ressemble à une écaille de poisson.
Le soufre
Élément chimique dont le symbole est S. Il est de couleur jaune pâle.
La kératine est une protéine que l’on trouve dans les cheveux et les ongles des êtres humains, mais aussi dans les cornes, les sabots ou encore les plumes des animaux. Cette protéine est riche en soufre et participe à la prolifération des cellules ainsi qu’au transport de substances dans le corps. On la retrouve dans un large panel de produits de beauté, comme les shampoings et les après-shampoings. Ces produits capillaires visent à fortifier ta fibre capillaire et ressouder ses écailles.
Les cheveux de l’héroïne Disney ne sont pas seulement forts, mais aussi très longs. Toutefois, cette longueur extrême pourrait affaiblir sa crinière, relève Rhett Allain de l’Université du Sud-Est de la Louisiane, aux États-Unis. Il explique que les chaînes de kératine sont des petits atomes liés par des ressorts. Si tu tires trop fort, les ressorts risquent de se briser. Aucune chaîne n’est infaillible. En réalité, plus la chaîne de kératine est longue, plus elle risque de lâcher à cause du poids. Raiponce contourne ce problème en laissant tomber une longue tresse ou une queue-de-cheval, au lieu d’un seul brin de cheveux.
À elle seule, la chaîne de kératine est peut-être faible, mais rassemblées, elles sont d’une robustesse hors norme.
Des cheveux en guise d’échelle, est-ce vraiment possible ?
Selon les scientifiques Yang et Goldstein, les cheveux sont tellement résistants que 500 à 1000 cheveux peuvent supporter le poids d’un adulte d’environ 80 kilogrammes. Ce n’est pas grand-chose comparé au nombre de cheveux sur notre tête. En effet, un être humain possède entre 50 000 et 100 000 cheveux, explique Goldstein.
Cependant, si tu imitais Raiponce, la beauté de ta crinière ne tiendrait qu’à un cheveu. Tes cheveux tiennent à ton crâne grâce aux follicules pilaires, une structure biologique. Mais ils ne sont pas aussi résistants que les cheveux. Tu as peut-être déjà tiré trop fort sur un cheveu, et tu as pu remarquer qu’il s’arrache facilement. Donc même si le cheveu supporte le poids, le cuir chevelu, quant à lui, en souffre. Pour que Flynn puisse quand-même rejoindre sa bien-aimée, la solution de Raiponce est d’enrouler sa longue chevelure autour d’une perche ou d’un crochet. Cela créerait une poulie qui lui permettrait de garder ses cheveux accrochés à son crâne.
Une poulie
Roue qui peut tourner sur un axe grâce à une chaîne ou un câble qui sert à soulever un poids lourd.
Les cheveux comme outil dans la vie de tous les jours ?
Les cheveux sont à la fois forts et souples. Il est clair qu’ils feraient une échelle efficace. Pourquoi n’en faisons-nous alors pas cet usage ? Autrefois, explique Yang, l’homme utilisait effectivement les cheveux humains pour refermer une plaie, par exemple. Mais puisqu’il s’agit d’un matériau naturel, le cheveu se brise facilement dans notre environnement. Qui plus est, la température et l’humidité de l’air peuvent endommager la kératine. Les matériaux synthétiques sont donc plus résistants.
De plus, les cheveux sont glissants, explique Goldstein. Ils ne subissent pas beaucoup de frictions. La friction, c’est le frottement de nos cheveux au mouvement qui se produit lorsqu’ils entrent en contact avec une autre surface. Même si on en faisait une corde, les cheveux seraient trop glissants pour être véritablement efficaces. Une simple corde fait mieux l’affaire.
Et puis l’aspect culturel joue également un rôle. Tu trouverais ça bizarre d’utiliser les cheveux de tes copains pour escalader un mur, non ?
Enfin, les cheveux poussent beaucoup trop lentement pour pouvoir en faire un outil. Nos cheveux poussent d’environ 15 centimètres par an. À ce rythme, si la princesse Raiponce était emprisonnée au sommet d’une tour de 10 mètres de haut, il lui faudrait 66,6 années pour que ses cheveux arrivent jusqu’au sol. Attendre aussi longtemps pour être sauvée, ça fait long !
En résumé, même si la résistance de nos cheveux est prouvée scientifiquement, gare aux expériences décoiffantes !
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