Qu'est-ce qui confère aux pattes des geckos leur adhérence remarquable ?

Les geckos sont réputés pour leurs pattes adhérentes, qui leur permettent de grimper sur des surfaces verticales.

Ce superpouvoir, ils le doivent à des millions de minuscules structures ressemblant à des poils sur leurs orteils. Les scientifiques avaient déjà compris le mécanisme d'adhérence des geckos, mais ils disposent désormais d'une image plus précise des structures moléculaires qui confèrent à ces animaux leur adhérence.

Dans une étude du National Institute of Standards and Technology (NIST), les chercheurs ont analysé les setae à l'aide de rayons X produits par un synchrotron. Les experts ont découvert que ces structures sont recouvertes d'un film ultrafin de molécules lipidiques hydrophobes.

Les setae sont flexibles et s'adaptent aux contours microscopiques de chaque surface que le gecko escalade. Pour libérer sa patte, le gecko modifie l'angle des setae, ce qui interrompt ces forces et permet à l'animal d'effectuer son pas suivant.

Les setae sont composées d'une protéine de kératine similaire aux cheveux et aux ongles humains, qui sont extrêmement sensibles. Ces fibres de kératine sont orientées dans la direction des setae, ce qui pourrait les aider à résister à l'abrasion.

«On peut imaginer des bottes gecko qui ne glissent pas sur les surfaces mouillées, ou des gants gecko pour saisir des outils humides«, a déclaré le physicien du NIST et co-auteur de l'étude Dan Fischer. «Ou encore un véhicule capable de grimper le long des murs, ou un robot pouvant se déplacer sur des lignes électriques pour les inspecter.«

Le microscope à synchrotron du NIST est capable d'identifier précisément les molécules à la surface d'un objet tridimensionnel, de mesurer leur orientation et de cartographier leur position. Il se trouve au Brookhaven National Laboratory du Département de l'énergie des États-Unis, où la Source nationale de lumière synchrotron II fournit des rayons X à haute énergie pour l'illumination.

Ce microscope est généralement utilisé pour des matériaux industriels de pointe tels que les batteries, les semi-conducteurs, les cellules solaires et les dispositifs médicaux. «Mais il est fascinant de découvrir comment fonctionnent les pattes de gecko, et nous pouvons apprendre beaucoup de la nature pour améliorer notre propre technologie», selon Fischer.

«On savait déjà beaucoup de choses sur le fonctionnement mécanique des setae«, a déclaré le co-auteur de l'étude Cherno Jaye. «Maintenant, nous comprenons mieux comment elles fonctionnent en termes de structure moléculaire.»