Lors de rares pluies désertiques, les cactus ne perdent pas de temps à absorber et à stocker les précieuses précipitations d'une tempête. Inspiré par ce phénomène naturel, les scientifiques rapportent dans une étude apparaissant Lettres de macro ACS qu'ils ont développé un matériau qui imite la capacité des racines de cactus à absorber et à retenir rapidement de grandes quantités d'eau avec une quantité minimale d'évaporation. Ils disent que ce matériau unique pourrait conduire à des produits cosmétiques nouveaux et améliorés, dispositifs médicaux et autres produits du quotidien.

Comme tous les êtres vivants, les cactus ont besoin d'eau pour survivre. Pourtant, ils prospèrent dans certains des endroits les plus secs du monde. La clé est la faible profondeur de la plante, mais un système racinaire étendu qui absorbe rapidement les précipitations, qui pénètre rarement plus de quelques centimètres dans le sol. Pendant les sécheresses, les racines se déshydratent et rétrécissent, créant des vides d'air qui empêchent l'eau de s'échapper dans le sol. Intrigué par ces traits, a chanté Joon Lee, Hyejeong Kim et Junho Kim voulaient créer un matériau durable capable d'absorber et de stocker efficacement l'eau, sans modifier les autres propriétés physiques.

L'équipe de recherche a cherché à reproduire les principales caractéristiques du système racinaire du cactus. Pour imiter la racine de cactus et son enveloppe extérieure, ils ont fabriqué un matériau composé de fibres de cellulose, agarose cyrogel et microparticules. Puis, ils ont fabriqué un gel de forme cylindrique et l'ont lyophilisé pour former une structure qui imite la composition en couches de l'épiderme des racines de cactus. Des tests en laboratoire suggèrent que le matériau inspiré des racines de cactus (CRIM) qui en résulte est capable d'absorber l'eau près de 930 fois plus rapidement qu'il n'en perd par évaporation.

Les chercheurs disent que le mélange de fibres de cellulose, microparticules et cryogel est réglable pour des besoins particuliers. Par exemple, l'ajout de microparticules hydrofuges à ce système pourrait produire des CRIM utiles dans la séparation de l'huile et d'autres processus d'ingénierie à base de pétrole. Ils concluent que les CRIM pourraient à terme avoir une multitude d'applications en agriculture, cosmétiques et médecine.