gecko

Adhésif par nature

Tendances

Laboratoire de tous les superlatifs, la nature regorge d’organismes qui produisent des adhésifs aux propriétés époustouflantes !

Text Isabel Überhoff
barbe à papa

Complètement biologique 

De la photosynthèse à la feuille de lotus : la nature est extraordinaire ! Elle nous émerveille et nous rend parfois littéralement verts de jalousie. Certains scientifiques travaillent d'ailleurs au développement de substances et de produits qui imitent les merveilles de la nature. Et ils réussissent ! On pense, par exemple, à l’invention des surfaces auto-nettoyantes avec le fameux « effet lotus ». Dans le domaine des « substances adhésives aux multiples propriétés pour tous les types d’usages », la nature offre de nombreux trésors pour la recherche. Là où il y a de la vie, il y a un pouvoir adhésif !

 

Le sucre par exemple : substance chimique appartenant au sous-groupe des glucides, il constitue au niveau cellulaire une réserve d’énergie vitale pour la flore et la faune. Mais ce n’est pas tout : dans certaines conditions, le sucre peut aussi être un adhésif efficace. Tous les enfants qui ont déjà léché leurs doigts collants après avoir mangé de la barbe à papa en ont fait l'expérience. En effet, sous l’action de l’humidité, l’hydrogène et l’oxygène contenus dans les cristaux de sucre se séparent. L’hydrogène, qui est réactif, veut se lier à nouveau et adhère alors à tout ce qu’il trouve.

« Tout ce qui est basé sur le sucre est adhésif en fin de compte. »
Andreas Westphal,

tesa Analyse

Suivez les traces de la nature !

Quand il est question d’adhésifs, le royaume animal et végétal est un vivier de solutions tout-en-un et adaptées à tous les usages. Super adhésif et pourtant décollable ? Le mucus des limaces prouve que c’est possible ! Un pouvoir adhésif durable sous l’eau, mais aussi en terrain sec ? Les anatifes et les moules l’utilisent avec succès depuis des millions d’années. Décollable sans laisser de trace, mais adhérant aussi bien aux surfaces lisses que rugueuses ? C'est ce que font les pattes des geckos pendant toute leur vie. 

Dotés d’un pouvoir adhésif personnalisable, décollables et, parfois même réutilisables, les produits tesa comme les tesa Powerstrips® et les systèmes de fixation intelligents combinent déjà ces propriétés de base. Néanmoins, les questions de production durable et de biodégradabilité jouent également un rôle de plus en plus important. « Avec des rubans d’emballage à base de papier et des procédés de fabrication sans solvant, nous nous rapprochons de la nature. Mais il reste beaucoup à faire », explique le responsable des innovations, Bastian Brinkmann, le regard tourné vers l’avenir d’un secteur de recherche et de développement encore assez jeune.

mucus

1,3

tonnes

C’est le poids supporté par la substance collante composée de polysaccharides que sécrète la bactérie Caulobacter crescentus, sur la surface d’une pièce d’un centime d’euro. L’adhésif le plus fort au monde !

Source : Spiegel

« La nature peut servir de modèle de deux manières : dans la recherche de solutions innovantes et ultraperformantes, mais surtout dans le domaine du développement durable. »
Bastian Brinkmann,

Responsable des innovations

toile d’araignée

Le rêve préféré de l’humanité : Spiderman

Super héros, super-pouvoirs, colle extra-forte – nous rêvons de rendre possible ce qui nous semble impossible. Tissons notre toile différemment : celles des orbitèles défient le vent et les intempéries. Ni les UV ni la pluie ne réduisent leur fonctionnalité. Une « toile » aussi robuste, tel est le pouvoir magique du héros de science fiction, Spiderman. Mais même dans le domaine de recherche très terre à terre des adhésifs, on se demande comment  utiliser les super-pouvoirs de la sécrétion collante des araignées. Comment colle-t-elle solidement, même dans des conditions d’humidité élevée ? Des chercheurs de l’Université d’Akron (Etats-Unis), étudiant les polymères, ont trouvé des réponses à cette question : des composants hygroscopiques présents dans la sécrétion absorbent l’humidité et la rendent inoffensive pour la structure de la toile.

Autre exemple de recherche sur les avantages du développement de bio-adhésifs : un projet pluriannuel mené à l’Université technique de Hambourg (Allemagne), dont tesa est partenaire. Il s'agit de mener des recherches sur un constituant du bois, la lignine, qui pourrait être utilisé dans les adhésifs. Le polymère le plus présent dans la nature peut, en effet, constituer une alternative aux applications à base de pétrole. Contrairement aux combustibles fossiles, les sources de lignine comme les arbres ou la paille sont des matières premières renouvelables qui peuvent être cultivées et qui, lorsqu'elles sont brûlées, ne rejettent que le dioxyde de carbone emmagasiné. 

forêt

Nous n'en sommes qu'au début des études sur la structure biochimique des éléments adhésifs naturels, leurs propriétés précises, leurs avantages et leurs domaines d'application. Mais ces débuts sont très prometteurs, à l'image des découvertes et des développements récents. En séchant, le mucus visqueux des escargots crée une liaison adhésive puissante et résistante sur les surfaces. Dès que le mucus se liquéfie, ce lien se rompt facilement. Des chercheurs de l’Université de Pennsylvanie (Etats-Unis) ont réussi à développer un gel polymère avec des propriétés semblables en 2019. En fonction de sa teneur en eau, la masse élastique détachable se transforme en une masse de colle extra-forte dure comme du verre, et inversement. Dans leur recherche d’innovations, les laboratoires tesa ont identifié une technologie captivante avec des propriétés adhésives comparables à celle d’un gecko. Des solutions de retrait sans résidus et de réutilisation sur différents supports, même sur des surfaces rugueuses et sales, seront bientôt du domaine du possible.