Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Que peuvent apprendre les fabricants de sexe libellule?

Accouplement de libellules. Photo de Nottsexminer.

Les biologistes s'interrogent sur certaines choses étranges, comme par exemple, comment les libellules gardent-elles la tête pendant les rapports sexuels? Les concepteurs ont souvent besoin de relier deux choses ensemble, de manière permanente ou temporaire, et il pourrait être intéressant de poser les mêmes types de questions.

C'est ce que George de Mestral, ingénieur suisse, fit en 1941. Il était intrigué par la façon dont les cockleburs s'accrochaient au manteau de son chien. Il a fait un pas de plus en pensant à l'idée d'attaches amovibles et détachables et a inventé le velcro. Les cockleburs dispersent leurs graines en s’accrochant d’abord à la fourrure de l’animal, qui peuvent ensuite être transportées ailleurs puis arrachées par l’animal afin qu’elles atteignent le sol pour germer.

Les mécanismes d'attachement dans la nature sont aussi divers que la nature elle-même. Chaque organisme doit faire face à des situations uniques. Certains insectes ont besoin d’un mécanisme leur permettant de tenir leurs ailes en vol ou de marcher sur une surface cireuse. Les plantes, les bactéries, les moules et d’autres organismes doivent s'accrocher aux rochers sous l’eau en mouvement. Le lierre et les geckos doivent grimper aux murs. Dans certains cas, ces mécanismes de fixation doivent être réversibles, et certains doivent permettre une certaine souplesse ou un mouvement afin de ne pas casser lorsqu’une force est appliquée.

Le mécanisme de fixation de la tête de libellule est un exemple de fixation temporaire. La tête d’une libellule doit pouvoir pivoter librement pour chasser les insectes en vol et guetter les prédateurs. Mais il y a plusieurs fois où il a besoin de stabiliser sa tête. L'une consiste à manger un insecte et l'autre, à deux relations sexuelles entre deux libellules. Le mâle s’accroche à la tête de la femelle avec le bout de son abdomen et exerce beaucoup de tension sur la tête et le cou. Pour stabiliser la tête, il existe des champs de minuscules poils sur les parties en regard du cou et de la tête. Les muscles rapprochent ces deux champs pour permettre un verrouillage mutuel et la friction résultante qui crée la stabilisation. Pour visualiser cela, pensez à assembler deux brosses à cheveux. Les formes de ces minuscules poils varient selon les espèces.

Deux types de pièces jointes de microstructure chez les libellules. Les illustrations du haut montrent des structures distinctes pour chacun des deux types, et le bas les montre lorsqu'elles sont attachées. Photo par Meghan Hanson Powers. Tous droits réservés par Biomimicry 3.8 Institute.

Voici une sélection d'autres stratégies d'attachement trouvées dans la nature qui pourraient être utiles aux décideurs, en fonction de ce que vous souhaitez utiliser avec votre attache:

  • Le système en quatre parties que le lierre anglais utilise pour s'accrocher aux murs peut être un cauchemar pour les gestionnaires d'immeubles, mais pourrait nous apprendre quelque chose à utiliser dans la construction. En plus d'inclure un adhésif, les minuscules poils racinaires se dessèchent et forment une spirale qui les verrouille si bien en place que, lorsque l'on tente de retirer le lierre, des morceaux de mur se détachent parfois.
  • Les protéines exsudées par les moules bleues leur permettent de se fixer aux roches et autres substrats sous-marins. Cette stratégie a été imitée pour les produits de bois stratifiés et les adhésifs chirurgicaux.
  • La plupart des insectes ont deux paires d'ailes de chaque côté du corps. En vol, ces ailes doivent être attachées ensemble et certaines doivent le faire tout en permettant un certain mouvement latéral. Il existe une grande variété de techniques de fixation, dont certaines sont incroyablement élaborées pour être aussi petites.
  • L'ancre d'une espèce d'algue océanique appelée le varech de taureau tient fermement aux substrats, mais est flexible pour permettre à la plante de gérer le couple causé par les vagues et les courants. Cette stratégie a été imitée pour un dispositif d'énergie sous-marine.

Algue ancre ou retenue. Photo par ASkaugset.

La nature fonctionne à plusieurs échelles et certaines d’entre elles peuvent être transférées à nos propres conceptions. Le mécanisme d’arrêt de tête de libellule fonctionne aux échelles micro et nanométrique, mais les mêmes principes pourraient fonctionner à une plus grande échelle. La stratégie du varech se situe à l’échelle macro, mais pourrait fonctionner à des échelles plus petites.

Pour voir plus de stratégies d'attachement, visitez AskNature et cliquez sur le bouton Explorer. AskNature a récemment été amélioré avec un nouveau look et une recherche plus facile de l'inspiration de la nature. Si vous ne l'avez pas visitée depuis un moment, jetez un coup d'oeil.

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