La Chine crée une fibre de soie ultra-résistante, 6 fois plus résistante que le Kevlar

Des scientifiques chinois ont synthétisé la première fibre de soie d'araignée complète à partir de vers à soie génétiquement modifiés, qui est plus résistante que « la plupart des fibres naturelles et synthétiques » telles que le Kevlar.

Soie d'araignée produite par des vers à soie génétiquement modifiés. Photo : Mi Junpeng — Soie d'araignée produite par des vers à soie génétiquement modifiés. Photo : *Mi Junpeng*

Dans une étude publiée le 20 septembre dans la revue Matter, des scientifiques de l'Université Donghua de Shanghai ont déclaré que la soie d'araignée présente à la fois une résistance à la traction élevée et une ténacité exceptionnelle. La soie d'araignée est six fois plus élastique que le Kevlar et possède une résistance à la traction (capacité à résister à la tension lorsqu'elle est étirée) supérieure à celle du nylon. Mi Junpeng, auteur principal de l'étude, a déclaré que la nouvelle fibre avait de nombreuses applications telles que les sutures chirurgicales, les vêtements pare-balles, les matériaux intelligents et la technologie aérospatiale.

L’équipe a utilisé l’outil d’édition génétique CRISPR-Cas9 pour modifier génétiquement les œufs de vers à soie en ajoutant un gène de protéine de soie d’araignée. Cet ajustement fait briller les yeux du ver à soie sous un microscope à fluorescence. Pour garantir que les vers à soie génétiquement modifiés produisent des protéines d’araignée, les chercheurs doivent d’abord mieux comprendre la structure de la soie. Ils ont utilisé un modèle structurel en soie qui a été testé avec succès par expérimentation.

L’un des grands défis, selon Mi, était de comprendre comment « localiser » les protéines de l’araignée afin qu’elles puissent interagir avec les protéines du ver à soie. La modélisation leur permet de mieux comprendre les ajustements à apporter pour garantir une intégration efficace. De plus, Mi a déclaré que la collecte de vers à soie transformés avec succès est également un défi, car il faut jusqu'à 100 œufs pour obtenir quelques vers à soie transgéniques. Les vers à soie ont également besoin de soins réguliers car ils « mangent plusieurs fois par jour ».

La soie d’araignée est à la fois respectueuse de l’environnement et plus résistante et flexible que les fibres synthétiques comme le nylon et le Kevlar, qui nécessitent beaucoup d’énergie lors de leur production et polluent l’environnement. La soie d’araignée est également plus résistante et moins cassante que la soie naturelle produite par les vers à soie. Mais produire de la soie d’araignée à grande échelle est difficile car les araignées sont cannibales et ne peuvent pas être gardées ensemble en grand nombre.

La soie d’araignée artificielle n’est pas idéale car même les méthodes de production les plus avancées ne peuvent pas imiter entièrement la structure naturelle, car les chercheurs ne comprennent pas entièrement le mécanisme de filage de la soie. La soie possède également une cuticule protectrice naturelle qui ne peut être simulée artificiellement. Les glandes des vers à soie et des araignées présentent également des caractéristiques similaires, de sorte que la soie produite grâce à la méthode de l'équipe de recherche conserve ses propriétés structurelles et protectrices.

À l’avenir, Mi et ses collègues utiliseront des acides aminés synthétiques pour modifier la soie et produire des versions plus durables.

An Khang (selon SCMP )

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