Il est minuit et tout est calme,
à l’exception du doux glissement d’un lézard chassant une araignée.
Les geckos semblent défier la gravité,
escaladant des surfaces verticales
et marchant la tête en bas sans griffes,
substances collantes ou toiles d’araignée surpuissantes.
Au lieu de ça, ils se servent d‘un simple principe :
que les charges négatives, et positives s’attirent.
C’est cette affinité qui lie des éléments, comme le sel,
qui est composé d’ions de sodium chargés positivement
qui sont collés à des ions chlorure chargés négativement.
Mais les pattes d’un gecko ne sont pas chargées,
pas plus que les surfaces sur lesquelles ils marchent.
Mais alors qu'est-ce qui les retient ?
La réponse réside dans une combinaison de forces intermoléculaires
et d’ingénierie structurelle.
Tous les éléments de la table périodique
possèdent une affinité différente pour les électrons.
Des élements comme l’oxygène et le fluor sont très, très avides d’électrons,
alors que l’hydrogène et le lithium ne les attirent pas si fort.
On appelle l’attirance relative d‘un atome pour les électrons "électronégativité".
Les électrons sont constamment en mouvement
et peuvent très facilement aller là où ils sont le plus demandés.
Si des atomes ont des électronégativités différentes dans une même molécule,
alors le nuage d’électrons de cette molécule
est attiré par l’atome le plus électronégatif,
ce qui crée une légère déformation dans le nuage d'électrons
où apparait une charge positive à partir du noyau atomique
mais également une autre chargée négativement ailleurs.
La molécule n’est donc pas elle-même chargée,
mais possède des régions chargées positivement et négativement.
Ces régions chargées électriquement peuvent attirer des molécules voisines.
Elles vont s’aligner de façon telle qu’une zone positive sur une molécule
est à côté des zones négatives de l‘autre.
Il n’y a pas besoin d‘un atome super électronégatif
pour créer ces forces attractives.
Les électrons sont constamment en mouvement
et parfois ils s’amassent temporairement en un point.
Ce transfert de charge est suffisant pour que les molécules s’attirent.
On appelle de telles interactions entre des molécules non-chargées
des forces de van der Waals.
Elles ne sont pas aussi puissantes que les interactions entre particules chargées,
mais si vous en avez suffisamment. elles peuvent devenir significatives.
C’est ça, le secret du gecko.
Les doigts du gecko sont recouverts de stries flexibles.
Ces stries sont elles-mêmes recouvertes de sorte de poils,
bien plus fin qu’un cheveu, appelés setae.
Chacun de ces setae est aussi couvert de poils encore plus fins nommés spatules.
Leur forme de spatule est parfaite pour l’utilisation qu’en fait le gecko :
coller et décoller à la demande.
Quand le gecko déploie ses doigts souples sur le plafond,
les spatules ont l’angle idéal pour que les forces de van der Waals s'appliquent.
Les spatules s’aplatissent,
créant ainsi une grande surface pour que ses zones chargées
négativement et positivement trouvent une parcelle complémentaire au plafond.
Chaque spatule ne contribue qu'à une infime partie
de cette adhérence de van der Waals.
Mais un gecko en a environ 2 milliards,
ce qui crée suffisamment de force combinée pour supporter son poids.
En réalité, un gecko pourrait se balancer en n'utilisant qu'un seul doigt.
Pourtant, cette adhérence extraordinaire peut être interrompue
en changeant l’angle un tout petit peu.
De cette façon, le gecko peut décoller son pied,
afin d’attraper son prochain repas ou fuir un prédateur.
Cette stratégie, qui utilise une armée de poils spécialement formés
afin de maximiser les forces de van der Waals entre molécules
a inspiré la création de matériaux
qui tentent de reproduire l’incroyable capacité d'adhésion du gecko.
Les versions artificielles ne sont pas encore aussi puissantes qu’un gecko
mais elles sont déjà capables de permettre à un adulte
de grimper à plus de 8 mètres sur une vitre.
En fait, la proie de notre gecko utilise aussi les forces de van der Waals
pour s’accrocher au plafond.
Le gecko décolle alors ses orteils et la chasse peut reprendre.