Comme des boucles de cheveux, de minuscules soies de plastique se tordent en vertèbres symétriques et peuvent contenir des nanoparticules de manière contrôlée
Cambridge (États-Unis) - De la voie lactée au brin d’ADN, la nature a tendance à former des vertèbres. En nanotechnologie, les structures torsadées peuvent faciliter le contrôle des particules minuscules. Avec des forêts en filigrane de fibres plastiques microscopiques, des chercheurs de l'Université Harvard de Cambridge ont maintenant mis au point des pinces contrôlables pour les nanoparticules. Comme ils le rapportent dans le journal "Science", les fibres peuvent se fermer autour de minuscules particules lors de l'évaporation d'un liquide environnant tel que les doigts et les tenir fermement.
C'est le même phénomène qui permet aux cheveux mouillés de sécher leurs boucles. "La dynamique des structures résulte de l'interaction de l'élasticité des poils et des forces d'adhérence qui les unissent", expliquent Joanna Aizenberg et ses collègues du Wyss Institute de l'Université de Harvard. Pour leurs nanopinces torsadées, les scientifiques ont déposé sur une surface propre de nombreux poils de quatre à neuf microns de long et de 300 nanomètres d’épaisseur constitués d’un polymère époxy. Entourées d’un liquide, tel que de l’acétone ou des mélanges d’alcool et d’eau, les soies étaient perpendiculaires entre elles sans contact direct. Cependant, lorsque les scientifiques ont laissé le liquide s'évaporer, les fibres se sont accumulées comme des boucles pour former des structures torsadées.
À l'aide de modèles théoriques, l'équipe de recherche a analysé l'interaction entre la tension superficielle, l'élasticité des poils et les faibles forces capillaires et adhésives entre les fibres. Ils ont donc trouvé que les longueurs et distances optimales des poils se tordaient de manière fiable et complètement indépendante de la vertèbre. Ces structures peuvent même être redissoutes en remouillant et en contrôlant le pH du liquide. Par conséquent, les poils conviennent à la fixation contrôlable de minuscules particules. En outre, les chercheurs sont convaincus qu’à l’avenir, de telles fibres plastiques pourraient permettre de développer des systèmes de laboratoire sur puce très polyvalents.