Des chercheurs développent, sur le modèle du gecko, un adhésif sec ultra-collant mais qui soit aussi simple à fabriquer en grande série.
Depuis quelques années, les geckos sont une source d’inspiration pour beaucoup d’ingénieurs qui cherchent des adhésifs innovants. En effet, cet animal est capable de se déplacer sur les murs ou les plafonds grâce à la structure hiérarchisée de ses doigts et à la présence d’un matériau plus rigide. Cette combinaison lui permet d’adhérer et de se détacher rapidement des surfaces les plus lisses.

Les coussinets du gecko sont pourvus de poils microscopiques qui se ramifient aux extrémités pour former des structures encore plus petites. Ils sont aussi recouverts de β-kératine, un matériau rigide. Des scientifiques ont réussi à fabriquer des adhésifs secs aux propriétés similaires, mais qui ne sont pas aussi adhérents que les doigts du gecko. D’autre part, certaines techniques impliquent le dépôt de plusieurs couches qui s’endommagent au cours de l’application. Enfin, la plupart des méthodes développées ne sont pas industrialisables. La combinaison d’une microstructure hiérarchisée et d’un matériau rigide a rarement été mise en oeuvre dans le domaine des adhésifs secs car une telle fabrication avec un rapport qualité-prix élevé est un défi.

Des chercheurs de l’Université de Singapour ont voulu développer un adhésif sec ultracollant mais qui soit aussi simple à fabriquer en grande série. Ils travaillent par nanoimprinting de motifs hiérarchiques à rapport de forme élevé sur des plaques de polycarbonate dont la rigidité est semblable à celle de la kératine.

Pour éviter d’endommager la première couche, l’équipe a utilisé une couche sacrificielle qui a été dissoute après l’application de la deuxième couche. La résistance au cisaillement obtenue atteint 11.91 ± 0.43 N/cm2. Des essais d’adhérence cyclique ont également montré que cette adhérence ne diminue que de 20 % après 50 cycles et reste pratiquement constante jusqu’à 200 cycles.
L’adhérence du film adhésif serait comparable à celle d’un gecko. Les chercheurs ont posé ce film sur les pattes d’un robot miniature qui s’est déplacé sans problème aisance sur une pente de 30°.
Cette méthode est économique, facile à mettre en oeuvre et évolutive.

Source : Sirris (27-04-2018), https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.7b09526