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Comment certaines araignées peuvent-elles marcher sur le plafond ?

 
Comment certaines araignées peuvent-elles marcher sur le plafond ?

Nous avons tous déjà attendu avec anxiété la chute de la petite araignée qui des fois se promène juste au-dessus de nos têtes semblant défier la loi de la gravité. Utilise-t-elle des piolets, des mousquetons comme le ferait un alpiniste ? Peu probable ...

 
 

Alors pourquoi l’araignée ne tombe-t-elle pas ?

En regardant de plus près à l’aide d’un microscope électronique les pattes d’une petite araignée, on constate que chacune de ses pattes est recouverte d’une multitude de petits poils de l’ordre du micromètre. On en compte plusieurs centaines de milliers, voire un million par patte suivant les espèces ! Pour se rendre compte de l’extravagance du nombre, il faut savoir qu’un être humain moyen a autour de 100 000 cheveux sur tout le crâne, et cela quand il n’est pas chauve !

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Extrémité d’une patte d’araignée grossie 270 fois.

Ces poils minuscules sont essentiellement situés sous la plante des pattes, et ce sont eux qui vont assurer l’adhérence de l’araignée au plafond en agissant comme d’innombrables ventouses.

En fait, l’accumulation de tous ces poils sur une surface réduite permet la production d’une fine force d’attraction électrostatique ; cette force émerge entre les molécules des poils et celles de la base sur laquelle évolue l’araignée. On appelle cette force l’interaction de Van der Walls. C’est une interaction de très courte portée qui résulte des phénomènes d’attraction électromagnétique liés aux fluctuations extrêmement rapides des électrons autour des noyaux atomiques.

Pour simplifier, on pourrait dire que bien que les atomes qui composent les poils de l’araignée soient globalement neutres, ils vont agir comme de minuscules aimants à l’échelle atomique. (Les électrons chargés négativement bougent très vite autour du noyau et il y a donc toujours un côté de l’atome un peu plus négatif ou positif que l’autre.) C’est cette infime polarité qui va permettre l’adhésion de l’araignée au plafond. Des scientifiques ont réussi à montrer qu’une araignée, de part l’interaction de Van de Walls , produit une force adhésive capable de supporter autour de 170 fois son propre poids !

Mais alors, peut-on penser un jour, nous aussi défier les lois de la gravité ? Marcher sur les murs ; nous prendre pour Spiderman ? Hélas non, car la gravité nous rattrape vite, nous géants. Prenons l’exemple d’une araignée normale, elle occupe un petit volume d’espace pour une grande surface corporelle. C’est-à-dire qu’elle possède un rapport surface sur volume élevé. Grossissons cette araignée d’un facteur 10. Que se passe-t-il ? Son volume et sa masse augmenteront d’un facteur 1 000 (c’est-à-dire 10 au cube) alors que sa surface n’augmentera que d’un facteur 100 (10 au carré). Les forces d’adhésion ne seront alors plus suffisantes pour contre balancer la gravité ! Les araignées sont donc d’avantage soumises aux forces de surface (comme l’adhésion au support sur lequel elles se trouvent), qu’à la force de gravité, et cela du fait de leur petite taille.

Les apprentis Spiderman risquent fort de tomber ...

theo
13/11/2006

 


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