2017, France. Dans son laboratoire, le chercheur TimothéeMouterde asperge une plaque avec un jet d’eau. Il la nettoie pour sa prochaine expérience ? Au contraire : il vérifie qu’il n’arrive pas à la mouiller.
C’est que sa plaque est un peu spéciale : il l’a fabriquée après avoir observé de (très) près des ailes de cigales. Sous un puissant microscope, on se rend compte qu’elles ne sont pas lisses, mais constellées de petites aspérités, en forme de cylindres ou de cônes, régulièrement espacées. Ces minuscules pointes d’environ 100 nanomètres de hauteur (un millième de cheveu) confèrent aux ailes des propriétés étonnantes.
Nanostructure de la surface de l'aile de la cigale, dans C. Qu, J.L. Rozsa, HJ. Jung et al. Bio-inspired antimicrobial surfaces fabricated by glancing angle deposition (Surfaces antimicrobiennes bio-inspirées fabriquées par dépôt à angle d'incidence oblique), publié dans SciRep13, 207, 2023
Sur une telle surface, l’eau ne s’étale pas : elle ne touche que le sommet de ces "nanocônes" très pointus. Comme les gouttes reposent principalement sur de l’air, elles ont peu d’adhérence et roulent facilement. Cette propriété rend bien service aux cigales, puisqu’elle rend leurs ailes anti-buée et anti-pluie. Et même auto-nettoyantes, car les gouttes glissent dessus en emportant les poussières et autres impuretés.
Illustration des nanocônes dans l'article P. Lecointre, S. Laney, M. Michalska et al. Unique and universal dew-repellency of nanocones (Propriétés anti-condensation uniques et universelles des nanocônes),publié dans Nature communications, 2021
Et l’animal a plus d’un tour sous ses ailes ! Leur structure les rend aussi anti-reflet, les ondes lumineuses étant piégées par les nanocônes. Elles évitent ainsi de se faire repérer par les prédateurs.
En reproduisant cette texture, avec des pointes de même hauteur et le même espacement, notre chercheur obtient un matériau artificiel avec des propriétés identiques. Quand il lance un jet d’eau dessus, il rebondit carrément ! D’autres équipes se sont focalisées sur l’obtention d'une surface anti-reflet, avec une approche similaire.
Photo : Ashlee Marie
Et tout ça, ça peut servir ! Notamment pour les panneaux solaires. Eh oui, un panneau sale laisse passer moins de lumière, comme pour les vitres : un panneau auto-nettoyant sera ainsi plus performant. Idem s’il est anti-reflet, car il pourra absorber plus de lumière.
Du beau travail, concernant un animal que l’on associe à la paresse. Reste à savoir si des scientifiques pousseront l’imitation jusqu’à faire chanter les panneaux solaires !
Photo : American Public Power Association
"De toutes parts, comme d'une mer de musique, montait la rumeur cuivrée des cigales." Marcel Pagnol
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