Le Bancomat se défend

Sa tête et son bouclier cervical sont généralement rouge rouille, son arrière-train bleu ou vert brillant : le bombyx, long d'environ un centimètre, est fréquent en Europe centrale et semble inoffensif au premier abord, mais il possède probablement le système de défense chimique le plus agressif de la nature. En cas de danger, la bombyx émet un spray corrosif dans un bruit sec. Il peut ainsi tuer des fourmis ou faire fuir des grenouilles. Le scarabée fabrique lui-même l'explosif en cas de besoin. Deux produits chimiques stockés séparément sont mélangés dans une chambre de réaction située à l'arrière de l'insecte, puis explosés à l'aide d'enzymes.

"Quand on voit avec quelle élégance la nature résout les problèmes, on se rend compte que le monde technique est souvent bloqué", explique Wendelin Jan Stark, professeur au Département de chimie et des sciences biologiques appliquées de l'ETH. Lui et son équipe se sont donc inspirés du scarabée bombardier et ont mis au point un mécanisme de défense chimique destiné à empêcher le vandalisme - une surface auto-défensive constituée de différentes couches de plastique à la manière d'un sandwich. Si la surface est endommagée, une mousse chaude est projetée sur le visage de l'agresseur. Cela permettrait de dissuader le vandalisme ou de protéger des biens précieux. "Une utilisation serait envisageable partout où l'on ne devrait pas toucher à quelque chose", explique Stark. Dans l'agriculture et la sylviculture, il serait par exemple possible d'empêcher les animaux de ronger les arbres.

Comme un détonateur

Pour leur surface auto-défensive, les chercheurs utilisent des films plastiques avec un motif en nid d'abeille. Ils remplissent les cavités avec l'un des deux produits chimiques, le peroxyde d'hydrogène ou le dioxyde de manganèse, et collent les films les uns sur les autres. Une couche de vernis transparent sépare les films remplis différemment. En cas de choc, la couche de séparation se brise. Le peroxyde d'hydrogène et le dioxyde de manganèse se mélangent. Il se produit une violente réaction qui produit de la vapeur d'eau, de l'oxygène et de la chaleur. Alors que chez le bombardier, ce sont les enzymes qui font office de catalyseurs, c'est le dioxyde de manganèse, une variante moins co?teuse, qui remplit cette fonction dans l'expérience de laboratoire.

Par rapport au scarabée, le résultat de la réaction dans le film est plus une mousse qu'un spray, écrivent les chercheurs. C'est ce que montrent des images filmées au ralenti. Sur les images infrarouges, on peut voir que la mousse atteint une température de 80 degrés. Comme dans la nature, il suffit de peu d'énergie mécanique en laboratoire pour libérer une quantité d'énergie chimique bien plus importante, comme dans le cas d'un détonateur ou d'un cycle de combustion à allumage électrique dans un moteur.