Quels sont les points communs entre le surfeur et la loutre ? Le goût des mouvements fluides et le besoin de confort et de chaleur. Avec cette idée en tête, l'équipe d'Anette Hosoi, professeur d’ingénierie mécanique au MIT, a mis au point un matériau bio-inspiré par la fourrure des loutres et des castors.

Ces mammifères semi-aquatiques sont les rois de la glisse. Contrairement aux baleines et autres gros mammifères marins, ils ne disposent pas d'importantes réserves de graisse. Pour résister aux eaux glacées, la nature les a dotés d’une fourrure formée de deux couches, excellente pour l’isolation thermique. La première, constituée de longs poils, laisse ruisseler l’eau et agit comme une barrière relativement étanche. La seconde, plus profonde, capture des bulles d’air qui conservent la chaleur. 

Une fourrure de silicone

Pour connaître les paramètres qui favorisent la capture d'air, les chercheurs du MIT ont reproduit cette « fourrure » à partir d’une silicone, le polydiméthylsiloxane. Ils ont fabriqué plusieurs modèles en faisant varier la longueur et l’espacement des poils. Puis ils ont plongé ce nouveau matériau dans des fluides en faisant osciller la vitesse d’immersion et la viscosité du liquide. Un suivi vidéo a permis d’observer à chaque étape quelle quantité d’air était capturée.

« Aujourd’hui, nous sommes capables de dire : si vous avez telle densité et telle longueur de poil [sur votre combinaison, ndlr] et si vous plongez à telle vitesse, ce design capturera de l’air et cet autre, non », explique Anna Hosoi, l’auteur principale de l'étude. Les résultats de sa recherche sont parus dans Physical Review Fluids en date du 5 octobre 2016. Le modèle mathématique ainsi élaboré par son équipe pourra servir de base aux fabricants qui désirent mettre au point des combinaisons plus performantes.