Les écailles complexes d'un poisson tropical fournissent un plan pour une armure extrêmement stable
Cambridge (États-Unis) - Sur le sol boueux des lacs africains du Tchad et du Sénégal, le merlu gris portant le surnom de "anguille de dinosaure" part à la chasse. Une peau à l'échelle complexe le protège de devenir une proie. À présent, les chercheurs américains dans le domaine des matériaux ont étudié cette peau de plus près et ont trouvé un modèle idéal d’armure sûre pour les soldats et de véhicules. Ils présentent la structure microscopique des quatre couches protectrices dans le journal "Nature Materials".
"De nombreux principes de conception se traduisent par des systèmes de protection pour les humains", explique Christine Ortiz du Massachusetts Institute of Technology, Cambridge. Au microscope, elle et ses collègues ont reconnu que la peau de la pintade grise - Polypterus senegalus - est composée de quatre couches au total nanostructurées. Sur la surface du poisson, dont la famille est déjà âgée de 96 millions d'années, scintille une robe en nacre de Ganoin. Ci-dessous se trouve une couche de dentine solide, également appelée dentine. Une autre couche lamellaire d'isopédine et enfin une plaque d'os complètent la coque naturelle, d'une épaisseur inférieure à un cinquième de millimètre.
Au laboratoire, Ortiz et ses collègues enquêtent sur les attaques de morsures en observant le comportement de la peau de poisson stable. La robe antipelliculaire a résisté dans la mesure du possible à des charges extrêmes pouvant atteindre 62 gigapascals. L'important était la combinaison de matériaux durs et plus mous. Ceux-ci empêchent d'une part la pénétration des dents artificielles et, d'autre part, absorbent l'énergie de la morsure, de sorte qu'aucune fissure ne puisse se former comme d'habitude avec les céramiques à haute résistance.
"Ces connaissances fondamentales offrent un grand potentiel pour la mise au point d'une armure améliorée, d'inspiration biologique", a déclaré Ortiz. Maintenant, il est important de trouver des matériaux synthétiques appropriés pour pouvoir reproduire le réservoir à plusieurs couches. Si cela réussit, une armure extrêmement mince, légère et à la fois très résistante est idéale pour les gilets pare-balles, les avions ou les véhicules militaires.