Des microalgues renforcent l'émulsion express
Une goutte d'huile dans l'eau, c'est comme une balle dans une foule. Tant que la foule est clairsemée, les balles se déplacent librement. Mais si les gens sont nombreux, chacun est coincé par ses voisins, et toute la masse se comporte comme un seul corps. C'est à peu près ainsi que fonctionne une émulsion : un mélange où des gouttes d'huile flottent dans l'eau ou l'inverse. Une émulsion épaisse ressemble à une crème ou à de la mayonnaise : elle garde sa forme, mais sous une forte pression, elle commence à s'écouler.
Dans la nouvelle expérience, des algues unicellulaires vivantes, les chlamydomonas, ont été introduites dans un tel mélange. Ces minuscules nageurs battent leurs flagelles comme de minuscules rames et se frayent un chemin entre les gouttes. Il s'est avéré que leur mouvement rend l'émulsion nettement plus résistante : pour la faire s'écouler, il faut appliquer deux fois plus de force. En revanche, si les mêmes algues sont immobilisées, la résistance ne change pas — cela signifie que c'est bien le mouvement qui compte, et non le simple fait que les cellules occupent de l'espace.
Ces poussées agissent sur les gouttes d'huile comme des ressorts invisibles : elles pressent les gouttes les unes contre les autres, et toute la structure devient plus rigide. Les algues semblent coudre l'émulsion de l'intérieur. Ce mécanisme permet de contrôler les propriétés des matériaux mous — des cosmétiques aux produits alimentaires — en ajoutant simplement des cellules vivantes et mobiles et en faisant varier leur nombre.
Alors, la prochaine fois que votre crème pour les mains sera trop liquide, souvenez-vous : il lui manque peut-être quelques millions de nageurs à flagelles.
Le chlamydomonas est une algue unicellulaire d'environ 10 micromètres, dix fois plus fine qu'un cheveu humain. Elle perçoit la lumière et nage vers elle, en tournant comme un tire-bouchon.
Dans le roman de Stanislas Lem « L'Invincible », des mécanismes microscopiques nageurs forment un nuage capable de modifier la structure des matériaux — presque comme les algues dans cette émulsion.