[Une fibre artificielle plus résistante que la toile d’araignée]

La nature a souvent de bonnes idées, que les chercheurs essaient de s’approprier, comme c’est récemment le cas avec la production d’une fibre plus performante que la soie d’araignée.

Cinq fois plus résistante que l’acier à poids égal, et en même temps étonnamment flexible, la soie d’araignée présente une composition particulière et complexe, subtile mélange de deux composants: l’un cristallin et l’autre amorphe. L’élément cristallin, qui représente environ 10 à 25 % de la fibre, est formé de l’assemblage de petits peptides de quelques acides aminés contenant des répétitions d’alanine ou d’alanine et de glycine. Ces peptides s’organisent en cristaux de 2 à 5 nanomètres de côté, grâce à des liaisons hydrogènes entre différentes couches d’acides aminés superposés (qui forment la structure appelée feuillet bêta). Au contraire, le composant amorphe n’est pas constitué d’un réseau de molécules organisés mais de peptides, plus longs et plus riches en acide aminé glycine. Leur empilement aléatoire participe à l’élasticité de la soie et assure la répartition de la tension tout le long du fil.

Des ingénieurs de l’université de Washington, à Saint-Louis (États-Unis), sont parvenus à faire produire à des bactéries modifiées, des protéines de soie hybrides, aboutissant à des fibres plus solides et plus résistantes que certaines soies d’araignées naturelles.

En 2018 déjà, la même équipe avait obtenu que des bactéries produisent une soie aux performances équivalentes à celles de la soie d’araignée naturelle. Cette fois-ci, ils ont modifié la séquence d’acides aminés des protéines de soie afin d’introduire des séquences amyloïdes, qui ont tendance à former les nanocristaux qui contribuent à la résistance naturelle de la soie d’araignée.

Grâce à des séquences d’acides aminés moins répétitives, les protéines sont plus faciles à produire par des bactéries modifiées et les mesures montrent que les fibres obtenues présentent une meilleure résistance que l’acier et une meilleure ténacité que le Kevlar… des propriétés qui dépassent même celles de soies d’araignée naturelles.

En savoir plus:
> Microbially produced fibers: stronger than steel, tougher than Kevlar | The Source | Washington University in St. Louis (wustl.edu)

Un peu éloigné du sujet, mais étonnant à lire:
> http://saint-germain-margance.blogspot.com/2014/05/quels-effets-la-drogue-peut-elle-avoir.html