Des biologistes et des ingénieurs se sont penchés sur la capacité exceptionnelle des crevettes-mantes à délivrer des coups surpuissants, sans se blesser elles-mêmes.

Les crevettes-mantes (ou squilles) sont des crustacés qui pourraient être issus de l’univers Marvel. En plus de leur coquille aux multiples couleurs, ce sont surtout leurs capacités qui sont impressionnantes. Le système optique exceptionnel de leurs yeux est si sophistiqué que l’on pourrait s’en inspirer pour les caméras des voitures autonomes. Les yeux des crevettes-mantes sont techniquement capables de voir le développement d’une tumeur cancéreuse, avant que celle-ci n’apparaisse sous forme de symptômes.

Elles sont également redoutables au combat. Pour attraper leurs proies, les crevettes-mantes ont deux appendices ravisseurs en forme de marteau : ces « poings » (appelés smashers en anglais) peuvent partir de leur corps et atteindre leur but à une vitesse de 23 mètres par seconde. Mais compter en seconde n’est même pas pertinent, tant la frappe est rapide : 2 millièmes de seconde. C’est cinquante fois plus rapide qu’un clignement d’œil. L’impact délivre un coup d’une force de 1 000 à 1 500 newtons sur ce laps de temps. Soit quasiment la puissance d’une balle de pistolet. Voilà qui est bien utile pour briser les coquilles d’autres crustacés, et s’en nourrir. Elles peuvent aussi briser les vitres d’un aquarium ou des caissons d’appareil-photo sous-marins, et faire battre en retraite nombre d’autres espèces.

Le plus étonnant reste que les « marteaux » de la crevette-mante en sortent intacts. « Imaginez frapper un mur deux milliers de fois à cette vitesse et ne pas vous casser le doigt », commente David Kisailus. Ce biologiste étudie les crevettes-mantes depuis plus d’une décennie. Il est à l’origine, avec son équipe composée de biologistes et d’ingénieurs, d’un papier de recherche publiée en août 2020 dans Nature Materials. Le but de cette étude : comprendre la capacité extraordinaire de la crevette-mante à délivrer des coups surpuissants avec ses smashers sans jamais être blessée par son attaque.

Elles disposent d’un revêtement unique

Les biologistes à l’origine de cette étude ont tout bonnement découvert que les appendices ravisseurs de ces crustacés sont recouverts d’un revêtement complètement unique dans la nature, fait de nanoparticules cristallines, capable d’absorber et de dissiper l’énergie.

«  À des taux de déformation relativement faibles, les particules se déforment presque comme une guimauve et se rétablissement lorsque la pression se relâche », explique David Kisailus. Lorsque la frappe est plus puissante, et que la pression est donc plus forte, les particules se raidissent et se fracturent. La nature est ici géniale, car lorsque cette fracturation survient, la surface cristalline du poing se brise en ouvrant de nouvelles surfaces, et cette démultiplication des surfaces permet de dissiper des quantités importantes d’énergie.

L’utilité extraordinaire de ce revêtement pousse les scientifiques à imaginer des applications humaines pour tous les équipements qui nécessitent une protection contre des chocs. «  Nous pouvons imaginer des moyens de fabriquer des particules similaires afin d’ajouter des surfaces de protection améliorées pour les automobiles, les avions, les casques de football et les gilets pare-balles. »

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