Fibre textile : la soie d’araignée

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Les araignées sécrètent naturellement un fil de soie léger, flexible et d’une extrême solidité. L’industrie textile et la biotechnologie s’intéressent de près aux propriétés de cette fibre protéique, parmi les plus résistantes sur Terre. 

 

Production de la soie d’araignée 

 

L’appareil séricigène de l’araignée

Une araignée produit environ 1 mm de fil/seconde, d’un diamètre de 25 à 70 millièmes de millimètres selon les espèces. Son abdomen abrite jusqu’à 8 glandes séricigènes, reliées à des filières. Chaque glande produit un type de soie spécifique qui peut être sèche, gluante, adhésive ou cotonneuse en fonction des besoins (fabriquer un cocon ou une toile, se déplacer, capturer des proies ou les conserver…) 

 

Procédé de fabrication de la soie d’araignée 

La soie d’araignée naturelle est exploitable en tant que fibre textile : elle peut être filée et tissée. Malheureusement, sa production est longue et contraignante. Les seuls « fournisseurs » au monde se trouvent à Madagascar, mais ne produisent qu’une infime quantité de soie. 

Les tisseurs malgaches travaillent de manière artisanale. Ils tirent la fibre d’une espèce d’araignée locale : la Néphile Dorée. Bien que cette espèce soit très productive (4 km de fibre par mois) son élevage est impossible : en captivité, la Néphile se nourrit de ses propres congénères. Il faut donc capturer les araignées dans la nature, prélever leur fil à la main, puis les relâcher. 

Une méthode simple mais fastidieuse, comme le prouve une cape de soie d’araignée exposée à New York en 2009. Il aura fallu 4 ans pour confectionner cette pièce unique (d’environ 1 m x 2,50 m), fruit du travail de 70 personnes et d’environ 1 million d’araignées !

 

Propriétés

– Solidité

– Ductilité (se déforme sans se rompre)

– Résistance à la traction

– Résistance à l’eau et capacité 

– Absorption (similaire à la laine)

– Imputrescibilité 

– Résistance aux acides les plus concentrés

– Absorption de l’énergie, des oscillations, non-torsion  

 

La soie d’araignée est une fibre naturelle protéique, un matériau polymère constitué de protéines longues et filamenteuses (fibroïnes) principalement composées d’acides aminés (glycine et alanine).

La configuration des molécules qui composent le fil varie en fonction des conditions extérieures (écarts de température, humidité ambiante). Les propriétés chimiques et mécaniques de la soie d’araignée permettent par exemple aux toiles de résister au poids des gouttelettes d’eau sans céder, par « supercontraction ». 

Le degré de solidité, de souplesse et d’extensibilité de la fibre d’araignée en fait un matériau plus performant que les meilleures fibres synthétiques et plus résistant à la rupture que l’acier ou le Kevlar. 

 

 

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L’avenir de la soie d’araignée et ses applications

Les tentatives d’élevage d’araignées ont démontré que la production de fibre naturelle d’araignée était inenvisageable à grande échelle. 

En revanche, la biotechnologie et le séquençage génétique permettent de synthétiser des biomatériaux, et même de les doter de nouvelles propriétés. La voie de la transgénèse (transmission d’un « gène codant » à un animal ou un végétal) est donc privilégiée pour arriver à produire de la « soie d’araignée synthétique » en abondance.

 

Plusieurs expériences ont été menées sur des vers à soie, des chèvres, des bactéries, des plants de pommes de terre ou de tabac modifiés génétiquement, avec plus ou moins de succès. 

En 2000, 12 chèvres génétiquement modifiées par Nexia Biotechnologies ont produit un lait contenant des protéines de soie d’araignée, mais cette teneur en protéines était aléatoire.

En 2019, The North Face a mis au point un modèle de parka nommé « Moon » dont la couche extérieure est composée de soie d’araignée synthétique. Pour ce projet, la marque a collaboré avec Spiber, une start-up biotech japonaise spécialisée dans la conception et la production de protéines synthétiques. Spiber a modélisé par ordinateur le code génétique des acides aminés de la soie d’araignée. Cette modélisation a permis de recréer une protéine « sur-mesure » (débarrassée de ses propriétés de supercontraction qui auraient amené le textile à rétrécir une fois mouillé). Ce code a ensuite été transféré dans la bactérie Escherichia Coli, capable de produire des fibres par fermentation. La fibre obtenue est un textile résistant, imperméable, écologique et biodégradable mais pour l’instant, son coût est 10 fois plus élevé que celui du nylon. 

La société américaine Kraig Biocraft Laboratories est spécialisée dans la conception de soies d’araignées « recombinantes » qu’elle produit à partir de vers à soie transgéniques. Elle a déjà développé une vingtaine de fibres de soie d’araignée différentes destinées à des applications militaires, industrielles ou grand public. La première fut la Monster Silk, un textile technique plus performant que la soie traditionnelle créé en 2014. En 2018, l’armée américaine a testé les performances balistiques de la fibre Dragon Silk, si légère et résistante qu’elle s’avère une candidate idéale pour confectionner des gilets pare-balles. Des « fibres de génération 3 » biocompatibles, destinées à des applications techniques et médicales sont également en cours de développement.

(en savoir plus sur ici )

 

Face à la demande croissante de fibres techniques de haute performance, le potentiel de la soie d’araignée composite est énorme. De toute évidence, cette soie d’araignée du futur sera produite par des bactéries ou des vers à soie. Ces « super-fibres » dotées de propriétés exceptionnelles ont une voie toute tracée dans le secteur de l’habillement et des vêtements techniques, mais aussi dans le domaine médical (fils de suture, tendons ou ligaments artificiels) et dans l’industrie (construction, robotique…)

 

 

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Elsa Laurent

Elsa Laurent

Designer dans l’industrie textile en habillement et en ameublement, je suis co-fondatrice de Textileaddict.me depuis 2017. J'aime partager mes connaissances et bons plans du textile mode et maison. Mon objectif : permettre aux acteurs du secteur de se mettre facilement en relation pour développer leurs projets.
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