Une goutte se détache du bec d'un robinet, et derrière elle s'étire un mince filament. Au dernier instant, le filament ne se rompt pas en un seul endroit, mais en deux à la fois, et entre les deux, une minuscule sphère reste suspendue : une gouttelette satellite. Ces « déchets » de gouttes parasites obstruent les têtes d'impression, endommagent les micropuces et perturbent la précision du dosage des médicaments.

Jusqu'à présent, on combattait ce fléau soit avec une électronique complexe qui ajuste la forme de l'impulsion, soit avec des additifs qui épaississent le liquide. Mais un liquide plus visqueux s'écoule moins bien à travers les buses fines et finit par les obstruer aussi. Les chercheurs de l'Université de l'aéronautique et de l'astronautique de Pékin ont trouvé une troisième voie : ils n'ont pas touché au liquide lui-même, mais ont habillé sa surface d'un corset invisible de protéines.

L'albumine sérique bovine (BSA) est une protéine qui, en solution, se rassemble spontanément à l'interface eau-air, formant un film très mince. Ce film n'est pas seulement résistant : il est à la fois élastique, comme un élastique, et visqueux, comme du miel. Cette combinaison s'appelle la viscoélasticité de surface. Lorsque le filament commence à s'amincir, le corset de protéines se resserre et l'empêche de se rompre n'importe où.

Pour vérifier que c'est bien le film de surface qui est en cause, les scientifiques ont comparé le comportement de filaments avec différentes concentrations de protéines. À 0.001 gramme par litre, soit presque rien, le filament se comporte comme de l'eau pure. Mais dès 0.1 gramme par litre, c'est-à-dire un dix-millième de pour cent, les gouttelettes satellites disparaissent complètement. Comme témoin, ils ont utilisé un agent tensioactif ordinaire qui réduit la tension superficielle mais ne forme pas de film élastique. Résultat : le comportement ne différait pas de celui de l'eau pure. Donc, ce n'est pas la tension qui compte, mais bien le corset élastique et visqueux.

La modélisation numérique a montré que dans les derniers instants de la vie du filament, la viscosité de surface de la couche de protéines équilibre la force qui tire le filament latéralement. Dans un liquide pur, cette force déplace le point de rupture du centre, et le filament se rompt deux fois. Le corset de protéines maintient le point le plus mince au milieu, et le filament se rompt une seule fois, proprement, sans satellites.

Cette découverte offre un moyen simple et peu coûteux d'améliorer l'impression jet d'encre, les puces microfluidiques et la bio-impression. Il suffit d'ajouter une quantité infime de protéines à l'encre ou au bio-encrage, et l'imprimante cessera de cracher des gouttes superflues. Ce corset invisible que la nature utilise pour protéger les cellules va désormais mettre de l'ordre dans nos dispositifs.