Seulement, créer de la protéine est loin d’être suffisant. Tout résulte dans le tissage du fil au niveau des filières. Les scientifiques ont certes réussi à créer de la protéine de soie d’araignées en grande quantité mais ; sont très loin du résultat que pourrait donner une araignée.
Mais… Nexia à tout de même une demi-solution : ils ont mis au point un procédé permettant de mettre ces protéines sous pression dans de microscopiques trous. Ainsi, les protéines sont forcées de s’aligner les unes contre les autres remplaçants donc le travail des fusules de l’araignée. Mais pas des filières… Ce pourquoi, à ce jour, il n'existe que des fibres de soie d’araignée baptisée « BioSteel » et non de la véritable soie. À noter que le BioSteel est quand même capable d’absorber d’importants chocs et soutient beaucoup plus de poids que le fil de soie d’araignée selon la firme.
1 . Un gène est extrait de l’araignée et fixé à un segment d’ADN
2. Une cellule œuf d’une chèvre mère est prise. On extrait son noyau
3. On assemble le gène et le noyau
4. On prend une cellule œuf fécondé d’une autre chèvre et on remplace son noyau par celui génétiquement modifié
5. Le bon développement de la nouvelle cellule chez la mère porteuse sera assuré grâce à la division cellulaire pendant laquelle la cellule se divisera à quelque reprises, donnant naissance à une chèvre pouvant produire du lait riche en protéines de soie.
B - Les Utilisations Possibles
Faisons un peu d’histoires… L’origine du nom araignée vient du Grec Arachne ce qui confirme donc le fait qu’elles sont présentes depuis plusieurs milliers d’années : de plus, nous avons appris que les Grecs utilisaient le fil de soie des araignées pour des pansements. Les Indochinois et les habitants du Paraguay concevaient leurs vêtements en fil de soie d’araignée et ceux, au XVII siècle ! Nous, au 21e siècle, il nous a fallu 8 ans d'élevage de 23 000 araignées et 4 ans de tissage et conception pour pouvoir réaliser la robe de droite, même si elle est, disons-le, d’une qualité et précision bien plus supérieure aux habits des Indochinois. Certaines pièces de vêtements étaient conçues et cousues par des artisans en fil de soie d’araignée pour les rois. Ceci, au XVIII siècle, était cadeaux de très grande valeur. En 1900, lors de la cinquième Exposition universel de Paris, un ciel de lit en soie d’araignée fut exposé.
Si vous êtes de nature curieuse et que vous vous trouvez à proximité du Muséum d’Histoire Naturel de New York, il est probable que vous trouviez un tapis de 3.4 mètres de long sur 1.2 mètres de large intégralement réalisé en fil de soie d’araignée. Ceci est l’œuvre de 80 personnes, 1 million d’araignées, trois années ; le tout supervisé par Nicholas Godley et Simon Peers.
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Le fil de soie à, grâce à ses propriétés de non-torsions, serait idéal pour des domaines comme l’escalade, les parachutes, et les lignes de pêche. Ainsi, le fil ne subirait pas de balancements ou de tournoiements.
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Des raquettes de badminton et de tennis pourraient aussi voir le jour pour la légèreté du produit. Les chassies des voitures et des drones ou autres aéronefs pourraient être plus légers, et donc augmenter la vitesse de nos bolides, c’est aussi le cas de nombreuses pièces pour l’aérospatiale qui, en étant plus légères, demanderaient moins de carburants pour faire décoller les engins.
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Enfin, la résistance du fil pourrait être utilisée pour les casques et les chars d’assaut, les combinaisons spatiales, des câbles pour pont de suspension, ainsi que de fil de suture. Mais aussi dans la musique pour des cordes de guitare, violon et autres instruments de la même famille : offrant une plus grande résistance, diminuent les chances de ruptures des cordes. La réelle innovation en terme de résistance du fil souhaité par les scientifiques serait pour les gilets par balles. Le kevlar, bien que résistant est, non seulement, moins résistant et élastique que le fil de soie mais surtout beaucoup plus lourd !
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Étant biocompatible, de véritables avancées sont envisageables dans le domaine médical avec des greffes artérielles, des filets chirurgicaux, des tendons et des ligaments artificiels.
Grâce aux trois principaux avantages du fil de soie qui sont : sa résistance, sa légèreté, et son élasticité, l’avenir se dit prometteur pour le fil de soie d’araignée. Mais, pourrions-nous réellement commercialiser le fil de soie ?
C - Serait-ce-réellement possible?
Le fil de soie d’araignée fait rêver bon nombre de scientifiques et les hautes coutures internationales ainsi que tout type d’ingénieur. Il est vrai, ces caractéristiques sont incroyables : résistance, élasticité, non-torsions, mémoire de forme, biocompatibilité et conductibilité…
Mais, nous nous ne sommes pas amusés à faire plusieurs pages sur le nylon et les araignées pour rien… Le fil de soie d’araignée concentre, malgré tout, un bon nombre de problèmes :
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Comme vu dans la partie sur les araignées, le fil de soie d’araignée produit, lorsqu’il est tiré par les humains, peut-être différent d’un spécimen à l’autre… Nous rappelons que le diamètre va de 2 µm à 70 µm. Pire encore, l’araignée étant capable de produire plusieurs types de soie, nous ne pouvons définir quelle soie elle va nous fournir. En clair, une même araignée va pouvoir nous donner du fil résistant le matin et, en fin de journée, nous retrouver avec du fil collant. Certains scientifiques pensent, quand même, avoir trouvé une solution. La vitesse à laquelle le fil est tiré influe sur la qualité de la soie comme vu plus haut. Par conséquent, on peut trouver la vitesse de la roue [voire expérience tpe1]. Mais… Ceci ne serait vrai uniquement pour une araignée, au mieux une espèce : il en existe 42 mille.
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Nous avons estimé, dans la partie de la chaîne alimentaire, que les araignées étaient responsables de la mort de plus de 400 millions d’insectes par an. Que se passerait-il si on retirait les araignées de la nature pour en faire des machines de production ? À la fin du XIXe siècle, plusieurs usines de Madagascar ont vu le jour exploitant plusieurs milliers d’araignées Malgache. Résultat : les insectes se sont proliféré sur l’île amenant et accablant les habitants du paludisme. Nous avons vu que pour une seule robe il a fallu 23 000 mille araignées. Si nous voulions réellement remplacer la production actuelle de nylon par le fil de soie d’araignée, le nombre d’araignée réquisitionné serait infini.
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Maintenant, sur l’angle humain de la chose ; on parlerait ici de surexploitation animale. Certes, les araignées ne possèdent pas de système nerveux, tout du moins, ne ressente pas la peur ou la douleur, tout de même, les organismes de défenses animales pourraient être très choqués de ce type d’exploitation. De plus, devons-nous les relâcher au bout d’un certain temps ? Les faire se reproduire ? Les éduquer dès le plus jeune âge ? Toutes ces questions devront être posées, et probablement plusieurs lois devront être dressées et votées.
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Les araignées ne peuvent être mise ensemble, elles doivent être séparées car, rappelons-le, elles s’entre-tuent ! Du fait, si nous devions nourrir toutes les araignées d’une production chaque jour d’insectes divers, il ne manquerait de travail à plus personnes. Ajoutons encore un autre problème, comme nous l’avons vu, les araignées prennent peur des insectes si nous lui en fournissons tous les jours, ceci, pouvant affecter son comportement.
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Enfin, ce qui semble être le plus évidant : le prix ! Sans parler du fait que le nylon est extrêmement peu chère, il faudrait énormément d’investissement pour faire une production de fil de soie d’araignée, en plus du nombre d’infrastructure à mettre en place. Si le prix de production s’enflamme, celui du produit final aussi et donc : les vêtements étant trop chers, les gens en achèteraient beaucoup moins et/ où se tourneraient sur d’autres produits tel que le coton.
Finalement, le plus simple serait de pouvoir synthétiser le fil de soie d’araignée ; ce qui est en cours de recherche. Nous savons produire en grande quantité de la protéine de soie mais nous ignorons comment la tresser. Une fois que ce point sera résolu, le remplacement du nylon par le fil de soie de l’araignée pourra progressivement voir le jour.
D - Existe-t-il d'autres solutions ?
Sauver l’humanité de la pénurie de pétrole ne repose pas uniquement sur les épaules de nos araignées. Depuis quelque temps, les scientifiques s’intéressent aussi à d’autres matériaux biologiques tel que le chanvre. Sa fibre est extraite à l’extérieure de la tige du chanvre, elle est considérée comme la fibre végétale naturelle la plus résistante de la nature. C’est pour cela qu’elle a été utilisée depuis des millénaires pour la conception de toutes sortes de tissus comme des vêtements, des voiles de bateau, et autres.
En revanche, la fibre de chanvre ne s’allonge pas. Elle a un des taux d’élongation le plus faible des fibres végétales. Les tissus en chanvre ne se déforment pas, ne se détendent pas et ne rétrécissent pas. Un vêtement en chanvre garde la même forme toute se vie…
Mais étant un végétal, il est donc beaucoup plus facile d'en créer une grande quantité et ce, à moindre coût que pour le fil de soie de l’araignée.
Tout d’abord, qu’est-ce que le biomimétisme ? -mimétisme, qui vient du Grec « mimesis » pour imiter. C’est simplement le fait de reproduire quelque chose de nouveau, généralement des matériaux, en se référant au système biologique. Donc nous pourrions, à ce stade, penser que le nylon est déjà le biomimétisme de la soie d’araignée… Mais il n'en est rien. En effet, pour qu’un matériau soit considéré comme biomimétique, il doit également répondre à la question de l’environnement. Or ce n’est pas le cas du nylon qui, pour rappel, est un dérivé du pétrole.
En 1990, un laboratoire Américain appelé Nexia, en collaboration avec l’armée, réussit à isoler le gène de l’araignée qui est à l’origine des protéines présentes dans la soie, et à l’implanter dans plusieurs animaux comme une chèvre, un ver à soie mais aussi dans des végétaux comme des plantes à tabac, des pommes de terre ou encore, dans la bactérie escherichia coli.