Les geckos sont célèbres pour leur capacité à gravir les murs et à grimper au plafond. La surface adhésive à sec des orteils des geckos a inspiré de nombreuses tentatives pour copier cette capacité dans un matériau artificiel. Isabel Rodríguez de l'Institut de recherche et d'ingénierie des matériaux A*STAR et ses collègues de l'Université technologique de Nanyang à Singapour ont maintenant fait l'un des imitateurs les plus proches des orteils de gecko à ce jour, et montré qu'il a les propriétés pour correspondre.

La capacité des geckos à s'accrocher aux surfaces n'est pas due à la colle mais aux millions de poils microscopiques qui recouvrent la surface de leurs orteils. Chaque cheveu a un ramifié, structure hiérarchique - vers son extrémité, chaque fibre se brise en plusieurs sous-fibres, qui à leur tour se brisent en centaines de fibrilles de 100 à 200 nanomètres de diamètre. Cette structure assure une grande surface, ce qui aide le gecko à s'accrocher au mur. En outre, les poils deviennent plus souples à mesure qu'ils deviennent plus fins, ce qui permet de maximiser le nombre de fibrilles en contact avec la paroi.

Rodríguez et ses collègues ont réussi à imiter cette structure hiérarchique grâce à l'utilisation d'une technique d'anodisation qui permet aux nanopores ramifiés d'être gravés de manière contrôlée dans des feuilles de papier d'aluminium, un processus qu'ils ont utilisé pour former des modèles avec lesquels créer la surface adhésive sèche. Ces modèles ont été estampés dans des feuilles de plastique polycarbonate à l'aide d'un processus connu sous le nom de nanoimpression assistée par force capillaire, formant une surface poilue en polycarbonate.

Pour évaluer les qualités de la structure hiérarchique du cheveu, les chercheurs ont créé deux surfaces distinctes :une avec simple, poils non ramifiés; et un dans lequel les poils se ramifiaient à leurs extrémités pour former des fibrilles nanoscopiques (photo) ressemblant étroitement à celles trouvées sur les orteils des geckos. Ils ont constaté que la force d'adhérence pure du matériau ramifié était de 150 % supérieure à celle du matériau linéaire.

"L'une des découvertes les plus importantes de l'étude est la compréhension de la façon dont les fibrilles peuvent être fabriquées à l'aide d'un processus simple, ", dit Rodriguez. "Il y a eu des rapports d'autres structures hiérarchiques fabriquées dans des polymères, mais les méthodes de fabrication qu'ils utilisent sont plutôt coûteuses et compliquées et ne conviennent pas à une grande échelle." . « Notre succursale, la fabrication de gabarits poreux est simple et permet de fabriquer de grandes surfaces de structures de type gecko à faible coût, », ajoute-t-elle.