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Quel enfant n'a jamais rêvé de posséder les pouvoirs d'un des plus célèbres super-héros de Marvel Comics ? C'est peut-être pour cette raison que depuis quelques années, les chercheurs de plusieurs laboratoires ont étudié, et même réalisé, des dispositifs basés sur les lois de la physique et de la chimie permettant d'adhérer à des surfaces variées.
A chaque fois, il s'agissait d'imiter ce que réalisent déjà différentes espècesespèces vivantes comme les araignéesaraignées et surtout les geckosgeckos. On a vu par exemple, en 2003, un groupe de chercheurs mené par André Geim, de l'Université de Manchester, publier le résultat de leurs travaux sur une sorte de papier scotch recouvert de milliers de filaments en polymères semblables à ceux recouvrant les doigts des geckos.
A chaque fois les principes physico-chimiques mis en jeux sont les suivants :
- des forces de capillarité provenant d'une mince couche d'eau liquide entre l'extrémité des filaments et la surface où ceux-ci adhèrent ;
- des forces de Van der Waalsforces de Van der Waals, les faibles forces moléculaires d'attraction entre les moléculesmolécules des filaments et celles composant la surface ;
- une structure de type VelcroVelcro pour les filaments.
Pour chaque filament, la force d'adhésion totale obtenue est bien sûr faible mais additionnée à celles résultant des milliers d'autres utilisés, cela suffit pour permettre de se déplacer sur une paroi.
Le problème que Nicola Pugno, du Politecnico di Torino en Italie, a étudié, et dont il donne une réponse théorique dans J. Phys.: Condens. Matter 19 395001, était de savoir s'il était possible aux dispositifs artificiels basés sur ces principes de supporter non seulement le poids d'un homme mais surtout de lui permettre de se déplacer avec l'aisance de Spiderman.
Un extrait de l'article de Nicola Pugno où l'on peut voir les structures des filaments en nanotubes nécessaires pour des bottes et des gants de Spiderman (Crédit : Nicola Pugno).
En tant qu'expert en physique des nanotubes de carbonenanotubes de carbone, c'est tout naturellement qu'il a étudié la possibilité de réaliser un costume de Spiderman avec des gants et des bottes recouverts de filaments en nanotubes adéquats. Il a alors trouvé que ces nanotubes, épais de 10 nanomètresnanomètres et de plus invisibles en lumièrelumière normale, devaient permettre de réaliser des paires de gants capables de supporter un poids de 1 000 kgkg et permettant donc en toute sécurité à un homme de grimper aux parois vitrées d'un gratte-ciel !
De plus, le caractère hydrophobehydrophobe des molécules constituant les nanotubes empêcheraient les gants de se salir tout en permettant à un être humain bien entraîné de les décoller sans trop d'efforts pour se mouvoir sur une surface. Pour être pleinement Spiderman il n'en faudrait pas moins posséder des muscles et un squelette d'exception car les contraintes mécaniques s'exerçant sur un corps grimpant sur un immeuble ne permettent pas à un homme d'accomplir cette prouesse pendant une longue duréedurée et sans risques.
Nicola Pugno est optimiste : on ne devrait pas tarder à réaliser ce genre de costume que l'on ne trouve pour le moment que dans les comics-books. Bien plus, selon lui et toujours avec des nanotubes, c'est la toile de Spiderman qu'on pourrait réaliser. Après les dispositifs d'invisibilité du genre de ceux de Ghost in the shell, à quand des études sur l'armure d'Iron Man dont le film va sortir l’année prochaine ?
