Max Mikel-Stites et Anne Staples cherchaient une suite.

Cet été, Agrafes, professeur agrégé au Département de génie biomédical et de mécanique du Collège d'ingénierie, et l'étudiant diplômé Mikel-Stites ont publié un article dans le premier numéro du Journal de la science des super-héros titré, "Ant-Man et la guêpe :Respiration à micro-échelle et technologie microfluidique."

Maintenant, ils avaient besoin d'un nouveau héros.

Les deux travaillaient avec une équipe d'étudiants diplômés, remue-méninges qui pourrait être le sujet de super-héros pour leur prochaine enquête scientifique. Superman? Fille chauve-souris? Aquaman ?

Mikel-Stites a fait pression pour une enquête sur les pouvoirs sonoluminescents de Dazzler. Staples était curieux de savoir comment Mera, La princesse de l'Atlantide, utilisé ses pouvoirs hydrocinétiques.

Il s'avère, les bandes dessinées sont une grande source d'inspiration pour la découverte scientifique.

Ce mois-ci, Mikel-Stites présente les conclusions de son article à la réunion de la Division of Fluid Dynamics de l'American Physical Society.

L'article de l'équipe Wonder a examiné comment Ant-Man et la Guêpe respirent lorsqu'ils se réduisent à la taille d'un insecte et le laboratoire de Staples a étudié comment les fluides s'écoulent dans la nature. Les insectes déplacent naturellement les fluides et les gaz efficacement à de minuscules échelles. Si les ingénieurs peuvent apprendre comment les insectes respirent, ils peuvent utiliser les connaissances pour inventer de nouvelles technologies microfluidiques.

"Avant le film 'Ant-Man et la Guêpe' de 2018, mon labo s'interrogeait déjà sur la respiration des écailles d'insectes, " a déclaré Staples. "Je voulais que les gens apprécient les différents mécanismes de respiration."

Pendant la plus grande partie de la vie de Mikel-Stites, il avait pincé la « science » dans les films de science-fiction.

"Je ne pouvais pas regarder 'Armageddon' une fois qu'ils sont arrivés à la station spatiale Mir et qu'il y avait une gravité artificielle. Des choses comme ça m'ont toujours dérangé. Mais pour 'Ant-Man and the Wasp' c'était pire, " il a dit.

Staples et Mikel-Stites ont décidé d'unir leurs forces pour étudier la respiration microscopique d'Ant-Man.

Mikel-Stites a été piqué par ce qu'il a surnommé "le problème d'altitude ou le dilemme de la zone de mort". Pour qu'Ant-Man et la Guêpe se réduisent à la taille d'un insecte tout en respirant, ils devraient surmonter une densité atmosphérique similaire au sommet du mont Everest. Leurs corps minuscules nécessiteraient également des métabolismes plus élevés. Pour leur survie, l'univers de la bande dessinée Marvel devait donner les technologies de super-héros à Ant-Man et la Guêpe.

« Je pensais que ce serait amusant de trouver une solution au fonctionnement de cette respiration à petite échelle, " a déclaré Mikel-Stites. " J'ai commencé à fouiller dans l'histoire d'Ant-Man. J'ai parcouru des scènes du film de 2015 où nous pouvions aborder la physique. Ensuite, j'ai fait la même chose avec les bandes-annonces du film de 2018. Je l'ai utilisé pour faire une liste de problèmes et une liste de solutions."

Ant-Man et la Guêpe résolvent le problème d'altitude avec leurs combinaisons de super-héros. Dans leur publication, Mikel-Stites et Staples écrivent que les masques des combinaisons d'Ant-Man et de la Guêpe contiennent "une combinaison de pompe à air, un compresseur, et un filtre moléculaire intégrant la technologie des particules Pym, " qui leur permet de respirer alors qu'ils sont de la taille d'un insecte.

"Cette publication a montré comment différents phénomènes physiques peuvent dominer à différentes échelles de taille, à quel point les organismes sont-ils adaptés à leur taille particulière, et que se passe-t-il lorsque vous commencez à modifier cela, ", a déclaré Mikel-Stites. "Cela montre également qu'Hollywood n'a pas toujours raison en matière de science!"

Leur manuscrit a été accepté par le Journal de la science des super-héros avant la sortie de la suite, "Ant-Man et la Guêpe." Mikel-Stites craignait que le blockbuster n'inclue de nouvelles technologies ou ne modifie le canon d'Ant-Man. Si l'univers de la bande dessinée Marvel a changé entre le film "Ant-Man" de 2015 et la suite, leurs hypothèses seraient démystifiées et ils seraient contraints de rétracter leur article.

"Je suis allé au film de 2018 avant que le manuscrit ne sorte en préimpression afin que si le film nous contredisait, nous puissions l'attraper. Mais le film de 2018 soutenait en fait tout ce que nous avions dit, ce qui était vraiment sympa, ", a déclaré Mikel-Stites. La plupart des cinéphiles ont simplement regardé les effets spéciaux et ont laissé le théâtre se divertir. Mais Mikel-Stites a quitté le film avec la confirmation des hypothèses du journal.

Les membres du laboratoire Staples ne sont pas les seuls à s'intéresser aux minuscules technologies. Des dispositifs microfluidiques de laboratoire sur puce aux nanoparticules qui délivrent des médicaments directement aux cellules, les consommateurs bénéficieront en fin de compte de ce petit domaine scientifique qui donne de grands résultats.

« Dans les films comme dans la science, le rétrécissement est un thème commun et ce depuis 50 à 60 ans. Cette idée est quelque chose à laquelle nous aimons tous réfléchir. Étant donné suffisamment de temps, nous pouvons atteindre le point où la science peut le faire passer du domaine de la magie à quelque chose pour lequel nous avons réellement une explication, ", a déclaré Mikel-Stites.

En réalité, le groupe du laboratoire Staples l'a déjà fait.

Alors que Mikel-Stites présente sa science des super-héros à la réunion de l'APS, son collègue Krishnashis Chatterjee, qui a récemment terminé son doctorat. en génie mécanique présentera ses recherches sur la fabrication et l'essai de quatre dispositifs micro-fluidiques différents inspirés des insectes.

De la fiction à la fonction, le laboratoire Staples aime s'amuser en cours de route.

"Je pense qu'il est vraiment important de se connecter avec les gens et de s'engager dans la science avec des sujets qu'ils connaissent déjà. Avec cet article scientifique de super-héros, je voulais soutenir cette mission, ", a déclaré Staples.

Et qui les camarades de laboratoire ont-ils choisi pour leur prochain sujet de science des super-héros ? La princesse de l'Atlantide, Mera. Ils espèrent pouvoir publier un autre article scientifique sur les super-héros qui fera vraiment des vagues.