Des adhésifs inspirés par le gecko pour l’exposition et la conservation du patrimoine culturel

Capables d’adhérer à tous types de surfaces grâce à des structures nanométriques sur leurs pattes utilisant des forces de van der Waals secondaires, les geckos représentent un exemple fascinant des mécanismes complexes de la nature. La sophistication et l’efficacité de ces minuscules structures, qui permettent au gecko de négocier avec aisance n’importe quelle surface, ne cessent d’intriguer les scientifiques. En analysant en détail la manière dont ces nano-structures interagissent avec les surfaces grâce aux forces de van der Waals, il pourrait être possible d’acquérir de précieuses informations en matière de biomimétisme et de développer de nouvelles technologies d’adhésifs susceptibles de trouver une application dans différents secteurs.

Le projet de recherche du professeur Jacek Olender visait à créer des prototypes d’adhésifs secs inspirés du gecko (GDA) pour une utilisation à court et moyen terme dans les collections des musées, notamment pour le transport et l’exposition des œuvres d’art. En étudiant attentivement les propriétés de surface des objets dans les musées et en identifiant les facteurs qui influencent l’adhérence des GDA, ses travaux cherchaient à adapter la conception de ces derniers afin de les utiliser pour améliorer la sécurité des objets. Pour ce faire, des consultations ont été organisées auprès du personnel des musées, et les objets (principalement métalliques et en céramique) de la collection ont été étudiés à l’aide de différentes techniques comme la microscopie, la profilométrie et la spectrométrie de fluorescence des rayons X (XRF).

Au fil de leurs recherches, le professeur Jacek Olender et son équipe ont pu confirmer certaines hypothèses et fait de nouvelles découvertes à propos des GDA et de leurs interactions avec la rugosité de surface. Ils ont ainsi identifié les facteurs clés permettant de corriger les interférences dues à la rugosité de surface, ce qui leur a permis de renforcer leurs méthodologies d’essai. Ils ont par ailleurs développé un modèle d’éléments finis (FEM) pour les matériaux étudiés, qui accélèrera considérablement les futures recherches de nouveaux modèles de GDA et autorisera l'intégration de la rugosité de surface dans la modélisation informatique. L’équipe a par ailleurs développé un système de balayage 3D à petite échelle, utilisé pour modéliser des porte-échantillons imprimés en 3D et optimisés pour les GDA.

L’impact de ces recherches sur la société est considérable. Les hypothèses confirmées et les nouvelles découvertes apportent des preuves cruciales sur l’influence de facteurs comme la rugosité, l'énergie de surface et les propriétés électrostatiques sur l’adhérence des geckos. S’ils permettent de faire avancer les connaissances sur des principes scientifiques fondamentaux, ces travaux ont également des implications pratiques. Le développement du FEM et du système de balayage 3D à petite échelle bénéficiera non seulement aux futurs chercheurs pour faire avancer la conception et l’application des GDA, mais il contribuera également à améliorer les solutions adhésives pour le transport et l’exposition des œuvres d’art. Un avantage non négligeable pour des secteurs comme la conservation du patrimoine, la fabrication et la science des matériaux, qui pourrait conduire à de grandes avancées dans les technologies d’adhésifs.