Des mâchoires de ver de mer anciennes présentent des caractéristiques métalliques inédites
Une étude récente a mis en lumière les mâchoires du ver de mer ancien Perinereis cultrifera, un organisme qui existe encore aujourd’hui. Contrairement à une simple classification en tant qu’animal, ce ver marécageux possède des mâchoires composées de protéines structurales et d’ions, lui permettant de mordre, écraser et consommer sa proie. Les chercheurs ont introduit le terme de « bio-métaux » pour décrire la composition et le comportement uniques de ces mâchoires, un domaine de recherche biophysique émergent.
Les bio-métaux se distinguent par trois caractéristiques principales : leur dureté, leur réponse à la déformation et la structure formée par les ions et les protéines. Une étude publiée dans Biophysics Reviews par des scientifiques de l’Université de Technologie de Vienne et de l’Université de Vienne a examiné le comportement métallique des mâchoires du ver de mer, cherchant à clarifier ce qui distingue les bio-métaux d’autres matériaux naturels.
Les chercheurs ont mesuré la dureté des mâchoires à l’aide de la nanoindentation, une technique qui permet de tester les matériaux à une échelle microscopique. Les résultats ont révélé une concentration plus élevée d’ions métalliques aux extrémités des mâchoires qu’au centre, ce qui semble renforcer ces parties pour une meilleure efficacité lors de la consommation.
En testant les mâchoires à différentes profondeurs d’indentation, l’équipe a observé un effet inattendu, similaire à celui observé dans des métaux comme le cuivre et l’argent. Ce phénomène, connu sous le nom d’effet de taille de nanoindentation de Nix-Gao, indique que les zones plus petites d’un matériau peuvent être plus difficiles à enfoncer. Dans le cas des mâchoires du ver, des changements brusques de déformation à travers de minuscules régions augmentent l’interconnexion des défauts au sein de la structure atomique.
Malgré ces similitudes, les mâchoires du ver de mer possèdent également des propriétés mécaniques qui les différencient des métaux ordinaires. Selon Christian Hellmich, un des auteurs de l’étude, les mâchoires de ces vers montrent une élasticité dépendante de la taille, un trait distinctif des bio-métaux par rapport à des métaux cristallins standards.
Les chercheurs envisagent d’étendre leur base de données expérimentale en étudiant d’autres espèces pour affiner le concept théorique et explorer le lien entre les interventions génétiques et la conception de matériaux. Cette recherche ouvre des perspectives fascinantes sur les matériaux inspirés par la nature.
Source : Biophysics Reviews
