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Des champignons ultrarapides et moisissures noires tolérantes aux radiations à la colle à base de gui, la nature offre des modèles pour de nouveaux matériaux, protections et procédés industriels que les ingénieurs peinent encore à égaler.
Parmi les lancements les plus violents du vivant figurent les spores des champignons coprophiles qui poussent sur les excréments d’herbivores. Dans une étude de 2008, des chercheurs ont filmé des espèces comme Ascobolus immersus jusqu’à 250 000 images par seconde et ont constaté des éjections de spores atteignant environ 180 000 g. Cela suffit pour faire passer une particule de 0 à 100 km/h en environ 16 millionièmes de seconde, bien au-delà de l’accélération revendiquée par n’importe quelle voiture de route.
Les spores sont projetées par ce que les chercheurs comparent à un pistolet à eau osmotique. L’eau s’accumule dans une cellule en forme de sac jusqu’à sa rupture, expulsant les spores en jet à 2 à 25 mètres par seconde, soit jusqu’à 90 km/h, avec des portées atteignant 2,5 mètres. La pression en jeu n’est que d’environ 4 bars, mais l’extrême brièveté de la libération crée cette accélération énorme.
Le record absolu d’accélération appartient non pas à un champignon, mais à l’hydre, petit parent d’eau douce des méduses et des coraux. Une étude de 2006 a montré que son organite urticant en forme de harpon se déclenche en environ 700 nanosecondes et atteint près de 5,4 millions de g. Cet exploit repose à la fois sur l’énergie élastique stockée dans une structure de type collagène et sur une pression osmotique interne d’environ 150 bars.
À l’intérieur de l’abri recouvrant le réacteur 4 de Tchernobyl, des chercheurs ont identifié 37 espèces fongiques en 1997, dont beaucoup étaient noires et riches en mélanine. L’une des plus remarquables était Cladosporium sphaerospermum. Dans les zones fortement contaminées, ces champignons sombres tendent à dominer, ce qui suggère un avantage inhabituel dans les environnements à forte radiation.
Des travaux ultérieurs ont montré que certains champignons riches en mélanine croissaient en direction de sources radioactives, un comportement appelé radiotropisme. En 2007, des expériences à l’Albert Einstein College of Medicine ont exposé des champignons à des niveaux de radiation d’environ 500 fois le fond naturel, et les souches contenant de la mélanine ont poussé plus vite, contrairement aux souches non mélanisées. Les chercheurs restent prudents avant de parler de véritable radiosynthèse, mais l’effet sur la croissance est bien documenté.
Dans une expérience sur des souris, des animaux nourris avec le champignon riche en mélanine appelé oreille de Judas ont montré un taux de survie de 80 % 45 jours après exposition à une dose létale de radiation de 9 grays, tandis que les souris ayant reçu des cèpes ou un placebo n’ont pas survécu. Ce résultat ne prouve pas l’existence d’un traitement prêt pour l’humain, mais il renforce l’intérêt pour la mélanine comme matériau radioprotecteur.
Une expérience de 2018 sur la Station spatiale internationale a placé une fine couche de Cladosporium sphaerospermum au-dessus d’un capteur et mesuré environ 2 % de radiation en moins sous moins de 2 millimètres de croissance fongique. Le champignon a aussi poussé environ 1,2 fois plus vite en orbite que sur Terre. Les chercheurs ont estimé qu’une couche fongique de 21 centimètres, ou environ 9 centimètres d’un mélange de régolithe martien et de mélanine fongique, pourrait réduire significativement la radiation de surface sur Mars, même si ces chiffres restent théoriques.
En 2021, une équipe de la Northwestern University a mis au point une mélanine synthétique inspirée des champignons tolérants aux radiations. Le matériau est poreux, laisse passer l’air et l’eau, et peut piéger certains agents neurotoxiques d’une manière comparable au charbon. Parmi les usages possibles figurent les uniformes, les masques à gaz et de futurs revêtements résistants aux radiations.
Des chercheurs de l’université de Munich ont présenté en 2026 un adhésif biodégradable fondé sur la viscine de gui, combinée à l’acide tannique et à l’acide malique. Les graines de cette plante utilisent naturellement la viscine pour rester accrochées à l’écorce après leur passage dans les oiseaux, et la version de laboratoire adhère au bois, à l’acier, à l’aluminium, au verre et même au Téflon. Dans certains tests, elle a dépassé 100 kilogrammes par centimètre carré, rivalisant avec les super-colles chimiques.
La colle à base de gui resterait efficace à moins 150 degrés Celsius, une température à laquelle beaucoup d’adhésifs deviennent cassants. Chauffée à environ 90 degrés Celsius, elle se ramollit, peut être retirée puis réappliquée plusieurs fois. Cette combinaison de résistance, biodégradabilité et réversibilité thermique pourrait être précieuse pour le recyclage, la réparation et même les applications spatiales.
Les solutions du vivant restent en avance sur la technologie dans des domaines cruciaux comme l’accélération extrême, la résistance aux radiations et l’adhésion réversible. Le défi industriel consiste désormais à transformer ces stratégies biologiques en matériaux et dispositifs déployables à grande échelle.
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