1. La production de soie commence dans les glandes :
- Dans l'abdomen de l'araignée résident des glandes à soie spécialisées.
- Ces glandes à soie contiennent des protéines de séricine dissoutes dans l'eau.
- Les protéines séricine agissent comme éléments constitutifs des fibres de soie.
2. Formation de fibroïne de soie :
- La solution liquide de soie subit des modifications lors de son passage dans la filière, une structure en forme de doigt située à l'extrémité de l'abdomen de l'araignée.
- La filière abrite de nombreux embouts microscopiques.
- Lors du passage de la solution de soie dans les robinets, elle entre en contact avec l'oxygène, ce qui déclenche la conversion des protéines séricine en fibroïne de soie, une protéine insoluble.
- Ce réarrangement moléculaire constitue la structure centrale des fibres de soie.
3. Assemblage et alignement :
- Au fur et à mesure que les molécules de fibroïne de soie se forment, elles s'auto-assemblent en nanostructures cristallines liquides, où les molécules s'alignent de manière parallèle.
- Cet agencement précis contribue aux propriétés mécaniques supérieures de la soie.
4. Élimination de l'eau :
- Les molécules alignées de fibroïne de soie sont extrudées à travers les robinets et attirées par l'araignée pour former une fibre.
- Pendant le processus d'étirage, la teneur en eau de la soie est rapidement réduite par évaporation.
- Cette déshydratation améliore encore la résistance et la rigidité de la fibre.
5. Durcissement et réticulation :
- Une fois la fibre de soie en place, elle subit un durcissement, lui permettant d'atteindre sa résistance et sa stabilité finales.
- Ce processus de durcissement implique une réticulation entre les molécules de fibroïne de soie, formant des liaisons covalentes qui maintiennent la fibre ensemble.
6. Architecture de la soie :
- Les araignées peuvent produire différents types de soie avec des propriétés distinctes selon la fonction qu'elles remplissent (ex. :dragline, toile de capture, cocon, etc.).
- La variation des propriétés de la soie provient de la composition des protéines de la soie et de la structure des fibres filées.
La remarquable capacité des araignées à filer la soie auto-assemblée a inspiré les chercheurs à explorer les moyens d’exploiter ce matériau naturel pour diverses applications techniques et biomédicales. La compréhension des processus derrière le filage de la soie a contribué aux progrès du biomimétisme et au développement de matériaux synthétiques ayant des propriétés similaires à celles de la soie d'araignée.
