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Résistance et élasticité exceptionnelles : les propriétés étonnantes de la soie que fabriquent les araignées intéressent depuis longtemps les scientifiques et les ingénieurs. Aujourd’hui, ils étudient aussi leurs interactions avec les ondes, qu’elles soient lumineuses ou sonores. Et après qu’une équipe a proposé d’utiliser du fil d’araignée comme capteur optique, voilà qu’une autre équipe suggère de s’inspirer des toiles d’araignées pour nous isoler du bruit. Par Nathalie Mayer. Futura-Sciences, 12.09.2016 [Image] Sur ces schémas, différents modes de vibration du métamatériau acoustique conçu par nos chercheurs européens. (M. Miniaci et al., 2016 AIP Publishing) [L'étude] Spider web-inspired acoustic metamaterials - Applied Physics Letters, 19.08.2016 http://scitation.aip.org/content/aip/journal/apl/109/7/10.1063/1.4961307
Par Samantha Vibert, Catherine Scott and Gerhard Gries. Frontiers in Zoology. « A meal or a male: the 'whispers' of black widow males do not trigger a predatory response in females »
« Female spiders are fine-tuned to detect and quickly respond to prey vibrations, presenting a challenge to courting males who must attract a female's attention but not be mistaken for prey. »
[...]
« Unlike courtship signals of other spider species, the courtship signals of L. hesperus and T. agrestis males do not have complex temporal patterning. The low-amplitude 'whispers' of L. hesperus males at the onset of courtship are less likely to trigger a predatory response in females than the high-amplitude vibrations of struggling prey. »
[Latrodectus hesperus, Araneae, Theridiidae / Tegenaria agrestis, Araneae, Agelenidae]
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Image : redOrbit "Male Black Widows Wiggle It To Attract Their Mates" « Image Caption: A male black widow (right) must tread carefully to avoid being eaten by the bigger female. Credit: Sean McCann/Simon Fraser University »
Étude repérée via #laTAC par Mathieu Vidard, émission du lundi 20 janvier 2014 "La sonde Rosetta, une danse pour se faire manger et une exposition sur la Méditerranée"
La soie d'araignée pourrait bien servir de base à une nouvelle gamme de matériaux aux qualités étonnantes et révolutionner le monde de l'électronique, une fois combinée avec des nanotubes de carbone. La soie filée par les araignées – oui, la base de nos « vulgaires » toiles d'araignée – pourrait bien tenir le haut du pavé dans un futur très proche... On lui connaissait déjà certaines propriétés, telles que la résistance, l'élasticité, la légèreté, et les chiffres sont éloquents : sa fibre présenterait une solidité équivalente à celle de l'acier tout en restant six fois plus légère, ainsi qu'une énergie de rupture six fois supérieure à celle du kevlar. Nous vous évoquions d'ailleurs ici, il y a près de deux ans, les travaux d'une équipe de scientifiques néerlandais explorant les moyens de développer une peau à l'épreuve des balles, en se tournant vers le lait de chèvres naines transgéniques, chèvres ayant reçu au préalable une séquence génétique provenant d'araignées codant pour la conception de leur soie. Eden Steven, physicien de l'université de Florida State et membre du MagLab, a décidé d'étudier d'autres pistes sans pour autant faire table rase de nos connaissances en la matière : enrober la soie de l'araignée d'une fine épaisseur de nanotubes de carbone, connus pour leur résistance et leur dureté, mais également pour leur grande conductivité à la fois électrique et thermique. Ses travaux, publiés dans la revue scientifique à comité de lecture Nature Communications, pourraient bien faire souffler un vent nouveau sur le monde de l'électronique. [...]
On aurait tendance à croire que pratiquement toutes les araignées tissent des toiles pour attraper leur proie. Pourtant, plus de la moitié de toutes les espèces modernes d’araignées ont abandonné la construction de toiles ou n’ont jamais développé une telle adaptation. La raison ? Eh bien, apparemment, c’est bien moins coûteux, en terme d’énergie dépensée, d’attraper à mains nues son repas que d’élaborer et de construire une grande toile. Certaines araignées chasseuses ont donc développé de nouvelles techniques de traque et une poigne de fer. [...] Les chercheurs ont publié ses résultats dans le numéro de mai de la revue scientifique PLoS ONE : The Great Silk Alternative: Multiple Co-Evolution of Web Loss and Sticky Hairs in Spiders. http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0062682
Un phénomène étrange s'est produit à Santo Antônio da Platina au Brésil, alors que des milliers d'araignées se sont regroupées pour produire une immense toile. Suspendues dans les airs à des fils électriques, celles-ci donnaient l’impression d’être tombées du ciel. Les scientifiques tentent de comprendre ce qui a poussé ce groupe d’arachnides à se regrouper soudainement. Ce n’est pas la première fois que l’on constate que certaines espèces d’araignées cohabitent dans des colonies. En Argentine, un événement similaire avait été observé en 2007.
En présence de fil d'araignée, les insectes ravageurs des cultures limitent leur consommation et occasionnent moins de dégâts. [...] Les tests ont montré que lorsque des insectes habituellement friands de feuilles de haricots voient un ou plusieurs fils d'araignée, leur consommation de feuillage diminue notablement. Les deux insectes cobayes, le scarabée japonais et la coccinelle mexicaine du haricot, figurent parmi les proies habituelles des araignées. Le fil agit sur eux comme un signal qui les pousse à la prudence.
Des chercheurs de l’université de l’Iowa ont découvert que la toile de l’araignée 'Nephila clavipes', très élastique et très fine, pouvait être utilisée en tant que système de refroidissement passif… Bien que les matériaux organiques ne sont habituellement pas de bons conducteurs, cette toile serait un meilleur conducteur thermique que le silicium ou l’aluminium et plus efficace que le cuivre.
Publiant ses travaux dans un prochain numéro de Physical Review Letters, un chercheur japonais a fabriqué des cordes de violon avec des fils de soie secrétés par des araignées. Résultats : un meilleur son et une plus grande résistance que les matériaux classiques, paraît-il.
Une enquête a été ouverte par des scientifiques américains après qu'une étrange toile d'araignée a été découverte au beau mileu de déchets nucléaires. Pour ces chercheurs, la crainte principale est celle d'une araignée mutante qui se serait transformée à la suite de son exposition à l'uranium.
Pierre Couble
Directeur du Centre de génétique moléculaire et cellulaire (CNRS-Université Lyon 1), Villeurbanne « Les araignées du genre Nephila produisent un fil de toile dont la résistance et l'élasticité exceptionnelles dépassent les performances mécaniques des meilleures fibres synthétiques, tel le kevlar. [...] L'impossibilité de produire de la soie d'araignée en quantité massive avec les techniques d'élevage traditionnelles a encouragé le développement de divers procédés biotechnologiques. [...] Le Bombyx du mûrier, exploité depuis des millénaires pour la production de soie, est apparu comme une alternative plausible pour l'élaboration de protéines fibreuses exogènes.» (Cliché Małgorzata Miłaszewska, licence CC-BY-SA-3.0)
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GuruMeditation. « Une petite araignée, en Amazonie péruvienne, capture ses proies d’une manière très ingénieuse. À partir d’un point près du centre de sa toile, l’araignée tend le piège soyeux qui prend la forme d’un cône. Ensuite, elle projette la structure collante (à laquelle, elle est elle-même fixée) contre les insectes volants, transformant, de fait, la toile en une arme extensible, comme la langue rétractable d’une grenouille, par exemple. Regardez :
Introducing The Slingshot Spider
GuruMeditation. « Nous voyons les araignées comme de pures carnassières, des prédatrices de chair fraiche, mais une étude révèle que certaines complètent jusqu’à un quart de leur alimentation en mangeant du pollen. »
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« Ces araignées refont régulièrement leurs toiles en la mangeant afin de recycler les protéines de soie, et il avait été suggéré qu’elles pouvaient consommer “accidentellement” le pollen durant ce processus. Mais l’étude a démontré que cela est impossible en raison de la taille des grains ingérés, ce qui indique qu’ils étaient activement consommés par l’araignée, en les enrobant d’une enzyme digestive avant aspirer les substances nutritives.
« L’étude publiée sur Plos One : The Importance of Pollen for Orb-Weavers. »
[Aculepeira ceropegia & Araneus diadematus, Araneae, Araneidae]
Il n’y a pas meilleur piège pour attraper les insectes, et même parfois les oiseaux et les chauves-souris, que la toile d’araignée grâce à sa résistance mécanique, sa rigidité et de nombreuses autres propriétés. Mais la science montre maintenant que les toiles de certaines araignées ont une capacité cachée supplémentaire : essentiellement, elles peuvent s’étendre et attraper les insectes en chute libre qui sont devenus, par le biais de l’environnement, une charge électrique statique. Semblables à la façon dont nous produisons de l’électricité statique, en nous frottant, par exemple, les pieds sur un tapis, les insectes et d’autres animaux peuvent également atteindre une charge électrostatique. Dans leur environnement quotidien, ils peuvent se charger en marchant sur des surfaces telles que le verre ou le plastique. En volant, par le biais du frottement de leurs ailes contre l’air, car celui-ci est chargé de particules. [...] L’étude publiée sur Nature : Spiderweb deformation induced by electrostatically charged insects http://www.nature.com/srep/2013/130704/srep02108/full/srep02108.html
Deux nouvelles espèces de papillon ont été découvertes en Extrême-Orient, par des chercheurs russes. Appartenant au genre Ypsolopha, ces insectes sont particulièrement difficiles à attraper. Les méthodes standard pour attraper les papillons consistent à élever les larves ou à attirer les adultes avec la lumière. Mais ces insectes ne vivent pas en colonie, les larves vivent et se nourrissent dans les toiles qu’elles tissent entre les feuilles, bourgeons et rameaux des plantes. Elles sont donc isolées et il est presque impossible de les dénicher en pleine nature. Par ailleurs, les Ypsolopha, des papillons nocturnes, ne volent pas vers la lumière. Des biologistes russes ont toutefois eu la chance d’attraper deux nouvelles espèces. Décrites dans un article paru dans le journal ZooKeys, les deux espèces ont été respectivement baptisées Ypsolopha melanofuscella et Ypsolopha straminella. Toutes deux ont été découvertes dans l’Extrême-Orient russe, au nord-est de la Mongolie.
Des chercheurs de l’Arizona State University sont parvenus à étudier en détail les propriétés élastiques des toiles d’araignée grâce à une méthode d’analyse non-invasive. Des travaux qui aideront à mieux comprendre ces structures pour des applications aussi variées que les gilets pare-balles ou les tendons artificiels.
Researchers have found what they say is the only fossil ever discovered of a spider attack on prey caught in its web -- a 100 million-year-old snapshot of an engagement frozen in time. The extraordinarily rare fossils are in a piece of amber that preserved this event in remarkable detail, an action that took place in the Hukawng Valley of Myanmar in the Early Cretaceous between 97-110 million years ago, almost certainly with dinosaurs wandering nearby. [...]
S’il est connu que le fil dont sont faites ces toiles possède des propriétés mécaniques tout à fait exceptionnelles, c’est un autre aspect du secret qui vient d’être levé récemment. Une publication dans Nature [1] démontre en quoi la structure géométrique des toiles et les propriétés de déformation des fils se combinent pour conférer cette solidité particulière.
Un coin perdu du sud-est de l'Australie a connu une belle inondation par le fleuve d'à côté en début de mois.
Le danger est passé depuis, mais pour les araignées de Wagga Wagga, il s'agissait de reconstruire leurs « maisons ». Ces arachnides se sont donc mis à l'ouvrage !
La résistance des toiles d'araignées ne tient pas seulement à celle de leurs fils de soie : en cas de choc, leur architecture permet d'en sacrifier une zone limitée pour préserver l'essentiel, une conception dont pourraient s'inspirer des ingénieurs.
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![La première preuve fossilisée d’une attaque d’arachnide ! [en anglais] | EntomoNews | Scoop.it](https://img.scoop.it/RZJ1v3H5otdoHDJkOl5XkTl72eJkfbmt4t8yenImKBVvK0kTmF0xjctABnaLJIm9)
