Des nanoparticules entravent la déchirure de « tissus » mous
Une fracture concentre les contraintes par effet de pointe. Une fois initiée, elle progresse inexorablement tant qu’elle n’a pas épuisé son énergie disponible. Une fêlure dans un pare-brise est un exemple de fracture qu’on peine à stopper et qu’un environnement humide favorise. Les hydrogels de bio-polymères ont des propriétés physico-chimiques proches de celles de tissus vivants et sont largement utilisés pour leurs applications biomédicales (patches, substrats pour la régénération tissulaire…). L’environnement physiologique contient de nombreuses nano-particules en suspension (protéines, cellules, colloïdes inorganiques d’origine extrinsèque). Une équipe de l’INSP a montré que des nano-particules de silice pouvaient interagir très efficacement avec une fracture de façon à en stopper la progression au sein d’un gel.
Légende : La vitesse de croissance d’une fracture dans un hydrogel dépend fortement de son environnement. L’eau pure l’accélère mais en présence de nanoparticules (NP) elle est fortement ralentie, voire stoppée net si leur concentration est assez importante.
Référence
« Environmental Nanoparticle-Induced Toughening and Pinning of a Growing Crack in a Biopolymer Hydrogel »
O. Ronsin, I. Naassaoui, A. Marcellan, and T. Baumberger
Physical Review Letters,123, 158002 (2019)
