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Allons-nous bientôt porter des vêtement en fibres musculaires ?
Actualités

Allons-nous bientôt porter des vêtement en fibres musculaires ?

Il existe aujourd'hui des vêtements en coton, en soie, en fibres synthétiques ou même en algues ou en champignons. Mais des chercheurs de la McKelvey School of Engineering de l'Université de Washington, à Saint Louis, ont eu une nouvelle idée : des vêtements en fibres musculaires ! Des fibres biodégradables et plus solides que le Kevlar, qui pourraient aussi servir comme lacets pour nouer nos chaussures ou comme ceinture.

Muscles artificiels

Cela fait longtemps que les scientifiques essayent de fabriquer des muscles artificiels en laboratoire, pour actionner des robots mous, pour des prothèses ou remplacer des tissus lésés. La plupart des expériences visent à trouver des matériaux aux propriétés similaires à celles de muscles humains, à base de polymères élastiques, de nanotubes de carbone, d'alliages à mémoire de forme, ou même de fils de nylon. Malheureusement, ces matériaux présentent tous des inconvénients : coût prohibitif, usure prématurée ou mauvaise élasticité, moindre capacité à reprendre sa forme initiale.

Alors pourquoi ne pas s'inspirer de la biologie qui produit des muscles depuis des millions d'années ? « La nature est capable de produire de nombreux matériaux biodégradables à haute performance et pour un faible coût énergétique », témoigne Christopher Bowen, principal auteur de l'article paru dans Nature Communications. Pas question ici de tuer un quelconque animal pour récupérer ses muscles : l'équipe a développé un procédé chimique pour polymériser les protéines à l'intérieur des microbes artificiels.

Des microbes génétiquement modifiés pour produire des protéines de très grande taille

Les bactéries sont en effet capables de produire un grand nombre de molécules (protéines, médicaments, ou même vanilline). Mais ces molécules sont généralement de petite taille. Or, les fibres musculaires sont formées de longues protéines (lire encadré) dont la titine. Avec un poids moléculaire de 3.000 kDa, cette dernière est la plus grosse protéine naturelle connue ! Pour contourner ce problème, l'équipe a conçu des bactéries chimériques capables de reconstituer de petits segments de protéine en polymère de poids moléculaire d'environ deux mégadaltons, ce qui représente déjà 50 fois la taille d'une protéine bactérienne moyenne. Ils ont ensuite utilisé un procédé de filature humide pour convertir les protéines en fibres de titine d'environ dix micromètres de diamètre, soit un dixième de l'épaisseur d'un cheveu humain.

Une fibre aux propriétés mécaniques exceptionnelles

Résultat : une fibre, dont les propriétés mécaniques sont exceptionnelles, « largement supérieures à celles des matériaux synthétiques et naturels et [à] tous les matériaux microbiens jusqu'ici développés », attestent les chercheurs dans leur étude. « La titine artificielle offre une combinaison unique de ténacité, de résistance et de capacité d'amortissement, ainsi qu'une excellente capacité à dissiper l'énergie mécanique sous forme de chaleur », poursuit Christopher Bowen. De plus, sa production est bon marché et évolutive. Selon les calculs des chercheurs, un litre de culture peut produire 250 mètres de fibre. Le procédé est également évolutif : il est possible d'obtenir des vêtements plus ou moins doux ou épais.

Vêtements ou fils de suture

Outre les vêtements fantaisie ou de protection (le matériau étant ultra résistant), ce muscle artificiel pourrait également être utilisé pour des applications médicales du fait de sa biocompatibilité. Il pourrait, par exemple, servir pour des fils de suture ou pour réparer des blessures. « L'intérêt de notre méthode de fabrication est qu'elle peut s'appliquer à n'importe quel matériau », assure Cameron Sargent, coauteur de l'article. Les chercheurs espèrent ainsi créer de longues protéines artificielles aux propriétés inédites, plus solides et plus durables que les polymères à base de pétrole.


Source : Céline Deluzarche / Futura
Crédit : Crevis, Adobe Stock

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Allons-nous bientôt porter des vêtement en fibres musculaires ?

Il existe aujourd'hui des vêtements en coton, en soie, en fibres synthétiques ou même en algues ou en champignons. Mais des chercheurs de la McKelvey School of Engineering de l'Université de Washington, à Saint Louis, ont eu une nouvelle idée : des vêtements en fibres musculaires ! Des fibres biodégradables et plus solides que le Kevlar, qui pourraient aussi servir comme lacets pour nouer nos chaussures ou comme ceinture.

Muscles artificiels

Cela fait longtemps que les scientifiques essayent de fabriquer des muscles artificiels en laboratoire, pour actionner des robots mous, pour des prothèses ou remplacer des tissus lésés. La plupart des expériences visent à trouver des matériaux aux propriétés similaires à celles de muscles humains, à base de polymères élastiques, de nanotubes de carbone, d'alliages à mémoire de forme, ou même de fils de nylon. Malheureusement, ces matériaux présentent tous des inconvénients : coût prohibitif, usure prématurée ou mauvaise élasticité, moindre capacité à reprendre sa forme initiale.

Alors pourquoi ne pas s'inspirer de la biologie qui produit des muscles depuis des millions d'années ? « La nature est capable de produire de nombreux matériaux biodégradables à haute performance et pour un faible coût énergétique », témoigne Christopher Bowen, principal auteur de l'article paru dans Nature Communications. Pas question ici de tuer un quelconque animal pour récupérer ses muscles : l'équipe a développé un procédé chimique pour polymériser les protéines à l'intérieur des microbes artificiels.

Des microbes génétiquement modifiés pour produire des protéines de très grande taille

Les bactéries sont en effet capables de produire un grand nombre de molécules (protéines, médicaments, ou même vanilline). Mais ces molécules sont généralement de petite taille. Or, les fibres musculaires sont formées de longues protéines (lire encadré) dont la titine. Avec un poids moléculaire de 3.000 kDa, cette dernière est la plus grosse protéine naturelle connue ! Pour contourner ce problème, l'équipe a conçu des bactéries chimériques capables de reconstituer de petits segments de protéine en polymère de poids moléculaire d'environ deux mégadaltons, ce qui représente déjà 50 fois la taille d'une protéine bactérienne moyenne. Ils ont ensuite utilisé un procédé de filature humide pour convertir les protéines en fibres de titine d'environ dix micromètres de diamètre, soit un dixième de l'épaisseur d'un cheveu humain.

Une fibre aux propriétés mécaniques exceptionnelles

Résultat : une fibre, dont les propriétés mécaniques sont exceptionnelles, « largement supérieures à celles des matériaux synthétiques et naturels et [à] tous les matériaux microbiens jusqu'ici développés », attestent les chercheurs dans leur étude. « La titine artificielle offre une combinaison unique de ténacité, de résistance et de capacité d'amortissement, ainsi qu'une excellente capacité à dissiper l'énergie mécanique sous forme de chaleur », poursuit Christopher Bowen. De plus, sa production est bon marché et évolutive. Selon les calculs des chercheurs, un litre de culture peut produire 250 mètres de fibre. Le procédé est également évolutif : il est possible d'obtenir des vêtements plus ou moins doux ou épais.

Vêtements ou fils de suture

Outre les vêtements fantaisie ou de protection (le matériau étant ultra résistant), ce muscle artificiel pourrait également être utilisé pour des applications médicales du fait de sa biocompatibilité. Il pourrait, par exemple, servir pour des fils de suture ou pour réparer des blessures. « L'intérêt de notre méthode de fabrication est qu'elle peut s'appliquer à n'importe quel matériau », assure Cameron Sargent, coauteur de l'article. Les chercheurs espèrent ainsi créer de longues protéines artificielles aux propriétés inédites, plus solides et plus durables que les polymères à base de pétrole.


Source : Céline Deluzarche / Futura
Crédit : Crevis, Adobe Stock

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

25 - Doubs

Jusqu'au 9 janvier 2022

EXPOSITION
"DESTINS DE CIRQUE"

Cette exposition présente les destins des femmes et hommes du cirque entre ombres et lumières. Costumes, affiches, instruments de musique, gravures originales, films … évoquent l’art du cirque du XVIIIe siècle à nos jours.
Les fabuleux dessins aquarellés des sœurs Vesque, les planches uniques du grand costumier Gérard Vicaire éclairent ces destins de cirque.

Saline royale
Grande rue
25610 ARC-ET-SENANS
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


34 - Hérault

Du 25 septembre 2021 au 27 mars 2022

EXPOSITION
"JEAN-FRANCIS AUBURTIN, UN ÂGE D'OR"

Jean-Francis Auburtin (1866-1930) s’inscrit dans la longue procession des peintres sur le motif : Delacroix, Courbet, Boudin, Jongkind, Monet...
En une centaine d'œuvres, le Musée de Lodève propose une rétrospective de ce peintre à redécouvrir.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


41 - Loir et Cher

Jusqu'au 6 novembre

SON & LUMIERE
CHATEAU ROYAL DE BLOIS

Chaque soir, dès la tombée de la nuit, devenez le témoin d'une expérience époustouflante !
Sur les 4 façades de la cour, projections d'images vidéo monumentales et effets spéciaux immersifs s’emparent de l’architecture grandiose des lieux, métamorphosent le château et lui donnent vie.

Office de Tourisme de Blois-Chambord
23 place du château
41000 Blois
02 54 90 41 41
www.bloischambord.com


45 - Loiret

Du 9 au 24 octobre

CONCOURS PHOTOS
"AUTOMNE"  

L’automne est une saison extraordinaire à l’Arboretum des Grandes Bruyères. Les tableaux paysagers prennent des couleurs flamboyantes et les ambiances vous transportent en Chine et au Canada. Le rouge, l’orange et le jaune se déclinent en mille nuances éclatantes. Immergez-vous dans ces paysages, photographiez-les et tentez de gagner des cadeaux ! Ouvert à tous, petits et grands, amateurs et professionnels.

Arboretum des Grandes Bruyères
45450 Ingrannes
02 38 57 28 24
www.arboretumdesgrandesbruyeres.fr


Les 17 et 24 octobre

VISITES GUIDÉES - Arboretum des Grandes Bruyères
"DIMANCHE D'AUTOMNE"  

Visites guidées à 15h Certains arbres ont leurs plus beaux atours à l’automne. Ils revêtent leurs manteaux aux couleurs flamboyantes et créent entre eux des paysages exceptionnels. Au delà encore de la beauté, chacun a son histoire et ses petits secrets. Venez les découvrir et vous émerveiller ! Adulte 15 € / 6-12 ans 5 € / Gratuit jusqu'à 5 ans.

Arboretum des Grandes Bruyères
45450 Ingrannes
02 38 57 28 24
www.arboretumdesgrandesbruyeres.fr


46 - Lot

Jusqu'au 26 septembre

EXPOSITION MUSEE CHAMPOLLION
"DONGBA.DES PICTOGRAMMES NAXI À L’ART CONTEMPORAIN"

L’exposition présente un panorama complet de la culture Dongba à travers une collection de manuscrits, de peintures sacrées, de costumes et d’instruments de la culture divinatoire dongba jusqu’aux plus importants pionniers de la création contemporaine de style Dongba.

Musée Champollion
Place Champollion
46100 Figeac
05 65 50 31 08
www.musee-champollion.fr


50 - Manche

Jusqu'au 1er novembre

EXPOSITION
"RIVAGES"

Photographe et aventurière, Amélie Blondiaux a parcouru à l'automne 2020 l'intégralité du GR 223 pour capter les nombreuses facettes du littoral de la Manche et promouvoir la mobilité douce dans le département.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


Jusqu'au 2 janvier 2022

EXPOSITION
"LE PEUPLE DES DUNES, DES GAULOIS SOUS LA PLAGE"

Menée en partenariat avec l’INRAP. Dans cette exposition visant à valoriser le site archéologique gaulois découvert sous la plage d’Urville-Nacqueville, c’est une véritable immersion dans la vie quotidienne de nos ancêtres, à la fois navigateurs et commerçants, qui vous sont proposée.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


71 - Saône et Loire

Jusqu'au 7 novembre

EXPOSITION
"LA VIE SECRÈTE DU SOL"

Quand on sait que les organismes vivants du sol représentent environ ¼ des espèces animales connues et le rôle joué par ces organismes dans l’équilibre et la richesse des sols on comprend mieux l’importance de bien les connaitre pour mieux les protéger.
L’exposition « La vie secrète du sol », conçue et réalisée par le Centre Eden, lève le voile sur ce monde mystérieux, les mécanismes complexes et les interactions entre les organismes.

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


Jusqu'au 31 décembre

EXPOSITION
"LES COULEURS DU CHAROLAIS-BRIONNAIS"

Ils sont nés ici, y ont grandi ; ils y résident pour la plupart ou y séjournent durant les vacances…leur point commun ? Ils l’ont tous dans la tête et dans le cœur ! Le Charolais-Brionnais sera mis à l’honneur à travers 130 photographies des membres du groupe Facebook « Les Couleurs du Charolais-Brionnais ».

La Maison du Charolais
43 Route de Mâcon, RCEA N79 sortie 12
71120 Charolles
03 85 88 04 00
www.maison-charolais.com


76 - Seine-Maritime

Jusqu’au 4 septembre

EXPOSITION
"PLAYMOBIL, LE MONDE DE L’IMAGINATION"
 
Personnages mythologiques, histoires fantastiques, contes populaires et héros magiciens, tous vont se côtoyer dans de nombreuses scénettes dans les salles de la mythothèque de l’Historial Jeanne d’arc.
Tarifs : 2,50 €, gratuit pour les moins de 6 ans. Exposition gratuite si visite de l’Historial Jeanne d’Arc.
Renseignement : http://www.historial-jeannedarc.fr/exposition-playmobil-le-monde-de-limagination/

Historial Jeanne d’Arc
7 rue Saint Romain
76000 Rouen
02 35 52 48 00


87 - Haute-Vienne

Les 2 et 3 octobre

RANDONNEE
"SOUS MES PIEDS... UN CRATÈRE D'IMPACT"

L'équipe de la Réserve Naturelle Nationale de l'astroblème de Rochechouart-Chassenon propose 2 jours de randonnée animée (samedi et/ou dimanche au choix). Partez à la découverte d'un paysage façonné par la chute d'un astéroïde il y a plus de 200 millions d'année. Environ 12 km par jour. Samedi soir : possibilité de prendre un repas à la ferme et d'amener vos toiles de tentes pour dormir à la ferme.
Réservation obligatoire - Places limitées.

Maison de la Réserve
Espace météorite Paul Pellas

16 rue Jean Parvy
87600 Rochechouart
05 55 03 02 70
reservenaturelle.rochechouart@pol-cdc.fr

Lieux:

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