Des muscles artificiels à base de cellules d'oignon : une recette en or !
Si l'oignon est bien connu pour faire pleurer les cuisiniers qui l'épluchent, ce tubercule, réputé pour la solidité de son épiderme, pourrait aussi bientôt faire office de muscle artificiel et nous aider un jour à soulever de lourdes charges. Un usage tout à fait inattendu, fruit d'une recherche pour le moins originale menée à l'Université nationale de Taïwan.
Les scientifiques taïwanais ont en effet constaté que la structure cellulaire de l'oignon, avec ses cellules superposées, possédait des caractéristiques tout à fait proches de leur Graal : un muscle artificiel capable, simultanément, de flexion, de contraction ou d'allongement sous l'effet d'une stimulation externe. Du coup, ils ont décidé de tirer parti des propriétés physiques de ce légume et ils ont réussi la prouesse de créer une articulation artificielle avec des pelures d'oignon et de l'or !
Pour y parvenir, les chercheurs ont d'abord lyophilisé la peau d'oignon pour éliminer toute l'eau interne avant de la tremper dans un acide sulfurique pour enlever l'hémicellulose, une protéine qui rend les parois cellulaires rigides. Rendue plus élastique, la peau d'oignon a ensuite été glissée entre deux couches de particules d'or reliées par de petites électrodes.
Wan-Pin Shih, le principal responsable de l'expérience, et ses collaborateurs ont enfin appliqué un courant électrique de faible tension. Sous l'effet de la stimulation, les membranes en cellules d'oignon se sont alors pliées, et étirées, avant de reprendre leur forme initiale, comme le ferait un muscle humain. Lorsque la décharge est plus forte, la peau se contracte au lieu de se relâcher. En faisant varier l'intensité du courant et la position des électrodes, les chercheurs sont en outre parvenus à contrôler les mouvements du muscle artificiel.
" Nous avons volontairement fait les électrodes d'une épaisseur différente de sorte que la rigidité cellulaire soit asymétrique de haut en bas ", précise Wan-Pin Shih. " C'est cette asymétrie qui contrôle le muscle. Une basse tension permet de le courber vers le bas alors qu'à l'inverse, une tension plus intense va le faire fléchir vers le haut. "
Certes, la technique demeure très expérimentale mais le prototype est déjà performant comme ont voulu le prouver ses concepteurs. Dans une vidéo étonnante, on peut voir comment deux fragments de ces muscles artificiels constitués de cellules d'oignons et accolés ensemble comme une pince à épiler, peuvent soulever une petite boule de coton de seulement 0,1 milligramme.
Cette performance n'avait jamais été atteinte. Si des muscles ont été conçus auparavant, ils utilisaient des tissus humains qui devaient être maintenus en vie. Les tissus de légumes n'ont pas ce problème.
Le prochain challenge consiste à augmenter la force du dispositif pour qu'il puisse soulever des objets plus lourds et à reproduire cette autre propriété des muscles naturels qui leur permet de se dilater et de se contracter simultanément.