Les fluides pour les pieds agissent de façon surprenante pour aider les insectes à coller aux murs

Dès que les microscopes ont fait leurs débuts au 17ème siècle, les scientifiques se sont concentrés sur les pieds des mouches domestiques communes, s’émerveillant devant les minuscules «semelles» qui permettent aux insectes de redimensionner les vitres et de se déplacer à l’envers sur les plafonds. «Les gens cherchaient un mécanisme magique», déclare le zoologiste de l'Université de Cambridge, David Labonte.

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Plus de 300 ans plus tard, ils cherchent toujours. La petite échelle et la géométrie complexe des pieds d'insectes, sans parler de la nature indisciplinée des sujets de recherche à six pattes, ont signifié qu'en matière de podiatrie des insectes, dit Labonte, «vous seriez surpris de voir combien nous ne savons pas. ”

Mais lui et ses collègues pensent qu’ils se rapprochent de certaines réponses.

Les scientifiques ont longtemps remarqué que les insectes avaient les pieds mouillés: ils laissent par exemple de petites traces de pas humides sur les pétales de fleurs. (La quantité de liquide, un hydrocarbure huileux, est infime: environ un quadrillion de litre par empreinte.) On pensait auparavant que le liquide aidait à coller les insectes aux surfaces verticales par des forces capillaires et visqueuses, à la manière d'une mince couche d'eau aide un verre de bière humide à coller sur un plateau.

Pour tester cette hypothèse, Labonte a décidé d'utiliser — quoi d'autre? —Les insectes bâtons indiens. Ce n'était pas leur nom approprié, mais leur attitude nonchalante qui l'attirait. Les insectes, ayant évolué pour ressembler à des brindilles, sont pour la plupart immobiles et ont la bonne habitude d’étendre leurs pieds antérieurs, ce qui a permis à Labonte d’attacher des fils à leurs tootsies saillants. Avec un capteur à fibre optique, il a mesuré la force nécessaire pour soulever un pied - à différents degrés d'humidité - à partir de plaques de verre à différentes vitesses.

«Je ne suis pas sûr qu'ils aient même été éveillés pendant tout ce temps», dit Labonte à propos de ses «collants». Labonte a appris que la sécrétion n'était finalement pas un adhésif, du moins pas de la manière prévue: pieds secs et humides réalisés à peu près la même chose. En fait, Labonte pense maintenant que le fluide peut avoir l’effet opposé, permettant aux insectes de se coller rapidement aux pieds, en fournissant une «couche de séparation» glissante. L’humidité peut même permettre aux coussinets des pieds d’insectes de rester souples et de mieux se mouler au microscope. les contours des plafonds et des murs, en les aidant à coller de manière inattendue auparavant.

Pour tester cette idée au cours de la prochaine année, il faudra construire un modèle en caoutchouc d'un pied d'insecte de taille millimétrique que Labonte pourra manipuler sans s'inquiéter de cinq autres pieds vacillants. La compréhension des principes bio-adhésifs peut également inspirer les progrès de la fabrication, tels que des robots ultra habiles capables de manipuler et de placer avec précision des pièces minuscules. (Les éponges humides, comme les pieds d'insectes humides, pourraient aider les robots à libérer leur emprise.) Jusqu'à présent, le rêve d'un costume prêt-à-porter Spiderman a moins de poids académique, mais certains scientifiques s'y accrochent tout de même.

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Cette histoire est une sélection du numéro de janvier-février du magazine Smithsonian.