2. STRUCTURE DE LA TOILE
La toile d'araignée possède des caractéristiques à la fois étonnantes mais aussi très impressionnante. C'est peut-être le matériau le plus solide que la nature puisse produire.
Les araignées ne sont pas les êtres vivants les plus aimés par l'homme, mais elles ont toujours fasciné les scientifiques pour les propriétés de cette soie.
Cette soie est 5 fois plus résistante que l’acier (bien que sa densité soit 6 fois plus petite) et 3 fois plus résistant que le kevlar ; 2 fois plus souple que le nylon, possède des capacités d’absorption de chocs très importantes ; elle est extrêmement légère, à savoir qu'un fil de soie faisant le tour du monde ne pèserait que 320g ! Une énergie 10 fois supérieure doit être produite pour rompre une toile plutôt que tout autre matériau biologique. Enfin, elle possède une élasticité de 35% avant rupture.
Nous avons réalisé une expérience permettant de tester la résistance de la soie d'araignée. Nous avons prélever de la soie sur une toile abandonnée et l'avons accroché à une potence. Nous y avons alors attaché des masses de plus en plus lourdes jusqu'à rupture de la soie. Alors, on remarque que la déformation (jusqu'à la cassure) et la force sont deux facteurs que l'on peut mettre en commun grâce à une courbe force/déformation. La soie s'allonge de x cm selon la force qu'on lui impose jusqu'à un certain point bien entendu. Ce point maximal est appelé point de rupture.
Courbe représentant la force émise sur un fil de soie provoquant la déformation de ce dernier :
Comme vous le voyez, cette courbe est composée de trois parties :
1. De manière élastique la courbe apparaît telle une droite.
2. Si on tire plus fort on observe un ramollissement plastique, la courbe s’aplatit.
3. Puis si on continue à tirer, le fil devient soudainement très très rigide, et la courbe remonte abruptement !
Et on finit évidemment par atteindre le point de rupture !
Pour notre part, un fil de 3mm de diamètre et de 80mm de longueur a atteint son point de rupture sous l'influence d'une masse égale à 3g !
Un peu de texte pour que vous compreniez tout ça !
La toile d'araignée, maison, protection, cachette et principale arme de notre arachnide, est totalement constituée par la soie que nous venons d’étudier ci-dessus. Cette toile varie de forme, de taille, de poids, de propriétaire et de propriétés autant de fois que le nombre d'espèces d'araignées sur notre planète, c'est à dire plusieurs centaines de milliers avec aussi 45.000 espèces différentes répertoriées de nos jours. Les araignées produisent leur soie, donc leur toile, partout où elles peuvent et sont constamment occupées à les détruire et les reconstruire. La toile répond parfaitement aux caractéristiques du fluide non-newtonien (maïzena/eau). Ce dernier a des caractéristiques très spéciales lui permettant d’être à la fois une matière liquide et solide.
Ce changement d’état est dû à l’impact émit sur le corps : un coup de poing rapide et sec prouvera la rigidité du fluide qui sera aussi dur que du bois. Tandis que si l’on pose un caillou délicatement sur le fluide, il coulera comme dans de l’eau. La toile d’araignée agit exactement pareil que ce fluide : un insecte fonçant sur une toile sera assommé (comme le coup de poing sur la maïzena/eau) puis après s’être coincé, il s’enfoncera dans la toile tel que notre caillou de tout à l’heure et sera piégé puis dévoré si notre araignée apprécie le repas que la nature lui offre, ou grâce à la stupidité dont notre insecte a fait preuve !
Il existe des toiles catapultes, l'araignée tend une toile tel un ressort et attend qu'une proie s'y piège, après cela, elle lâche la toile qui se rabat violemment sur notre pauvre insecte. Ces toiles ont l'aspect suivant :
Il est tout de même important de préciser que les toutes les araignées ne tissent pas de toile. Environ 60% des araignées n'utilisent pas leur soie comme un piège, certaines s'en servent pour se déplacer, comme fil de survie, pour fabriquer des cocons, pour entourer et protéger leurs œufs, pour emmailloter leurs proies... Certaines, comme l'Argynoreta Aquatica est une espèce qui vit sous l'eau. Elle utilise des bulles d'air et est appelé scaphandre. Cette dernière ne tisse évidemment pas de toile, rappelons sa photo :
La toile d'araignée dite « classique », de forme orbiculaire n'est pourtant pas tout le temps parfaite. Elle est tendue sur différents supports naturels (branches, feuilles, écorces, …) et apparaît donc par des segments tendus en périphérie de la toile. Fragile et abimée par les intempéries et autres êtres vivants plus gros (mammifères), Madame détruit et reconstruit sa toile au moins 2 fois par jour avec un rendu final toujours presque parfait.
La toile est une matière si légère que si l'on créait un fil de soie de synthèse identique à celui d'une toile faisant le tour de la terre, il ne pèserait que 320 g.
