Soie araignée

Elisa Menez Juliette Carton 1S1

TPE - Série Scientifique

Thème national : Structure, matière et forme Disciplines concernées : Sciences et Vie de la Terre, Physique Sujet : La soie d'araignée Problématique : La soie d'araignée est-elle un matériau du futur ?

Camomille, photo prise le 22/01/17

Charlotte, photo prise le 19/02/2017

SOMMAIRE :

I. Origine et composition II. Propriétés révolutionnaires en termes d'applications III. Les limites Conclusion

I. Origine et composition

Les glandes séricigènes

https://tpearaignee.wordpress.com/tag/i/

Représentation des différentes glandes séricigènes et les types de soies produites

Fabrication de la soie

Mécanisme de la fabrication de la soie d'araignée

Représentation de fusules

http://leventtourne.free.fr/toutbetes/Toiledaraignee/cavadesoie_organesproducteurs.htm

http://tpebiomimetisme.canalblog.com/archives/2011/02/01/20274835.html

Expérience : Fécule de maïs + eau

Dosage : - 1/2 maïzena - 1/2 eau

Observations au microscope de soie d'araignée , différents grossissements

Grossissement x4

Microscope optique utilisé

Grossissement x10

Grossissement x40

Expérience : composition de la soie d'araignée

Réactifs utilisés

Eau iodée

Soudan III

Réactif de Biuret

Mise en réaction de la soie et des différents réactifs dans les tubes à essai

Expérience : composition de la soie d'araignée

Résultat de l'expérience : Réaction du réactif de Biuret

Tube à essai dans le chauffage à reflux

La composition de la soie

Image microscopique d'une fibrille (brin composant un fil de soie)

Diagramme de la compositon de la soie d'araignée

II- Des propriétés révolutionnaires en termes d'applications

Propriétés de la soie

Résistance

Elasticité

http://tpe-araignee.e-monsite.com/pages/i-presentation-des-fibres/fibre-naturelle.html

http://tpe-superpouvoirs.e-monsite.com/accueil/i/la-toile.html

Fil de soie étiré successivement 1,5 et 20 fois

Fil de soie soutenant un poids de 200g

Les domaines d'application

Textile

http://www.20min.ch/ro/life/lifestyle/story/Un-v-tement-en-toile-d-araignee-31525667

Cape en soie d'araignée Nephila golden orb, 2012, Victoria et Albert Museum Londres

Les domaines d'application

http://dailygeekshow.com/des-scientifiques-sont-enfin-parvenus-a-produire-de-la-soie-daraignee-synthetique/

Médical

http://www.in.all.biz/fr/materiel-chirurgique-de-suture-bgc3694

https://madmagz.com/fr/magazine/140073#/page/34

Implants de cartilages pour genoux composés de soie d'araignée

https://www.gacd.fr/article-2003661-fils-de-suture-soie-tresses.html

Filets chirurgicaux

Boîte de fils de sutures

Les domaines d'application

Militaire

http://www.gilet-pare-balles.com/home/9-gilet-pare-balles-discret-et-fin-modele-senator-blanc-niveau-iiia.html

Les domaines d'application

Aérospatial

Les domaines d'application

Automobile

Lexus Kinetic Seat : le siège toile d'araignée du futur composé en soie synthétique

http://www.motorlegend.com/actualite-automobile/lexus-kinetic-seat-le-siege-toile-d-araignee-du-futur/14732.html#&gid=1&pid=4

Les domaines d'application

Sportif

https://www.viedegeek.fr/article/tennis-babolat-play-pure-drive-la-raquette-connectee/

http://www.grimper.com/choisir-sa-corde

Corde de raquette

Cordes d'escalade

Les domaines d'application

Musical

http://www.lepoint.fr/science/il-fabrique-des-cordes-pour-violon-en-soie-d-araignee-06-03-2012-1438382_25.php

Nephila maculata (espèce d'araignée utilisée par le chercheur)

Le chercheur japonnais Shigeyoshi Osaki et son violon aux cordes en soie d'araignée

Les domaines d'application

Pêche

http://photos.linternaute.com/p-peche-au-filet-sur-la-cote-d-opale-1645649

Filet de pêche

III- Les limites

http://www.antiopa.info/112-araignee-arachnide-insecte-toile-predateur-fil-epeire.htm

Scientifiques

http://www.dinosoria.com/ver_soie.htm.

Vers à soie, larve de Bombyx Mori

Ethiques

http://capucineragoucy.wixsite.com/lasoiedaraigneetpe/blank-bf2mg

Transgénèse réalisée sur des chèvres

http://www.7sur7.be/7s7/fr/1524/Cuisine/article/detail/2478167/2015/10/04/Les-Europeens-globalement-oppo

Ethiques

Manifestation anti-OGM, France, 2015

Un matériau aux propriétés applicables dans de nombreux domaines

La soie d'araignée un matériau du futur ?

Diverses limites : (scientifiques, éthiques ,sociétales, économiques, )

Bibliographie Dictionnaire Le Robert, 2010, ISBN 978-2-84902-633-5L'araignée au bout du fils, Okapi n°1032, 15 octobre 2016, p,25-26 Martine Julien, Au fils des araignées, Cédis (in Inter CDI), mars 2012, p.50 Audrey Boehly, La soie d'araignée entame sa mue industrielle, Sciences et avenir n°815, janvier 2015, p.42-44. SitographieMarc Assaf, Corentin Mercier, Maxime Peyret, La soie d'araignée, mise à jour en 2015 [consulté le 06/10/16]. Disponible sur : http://buymercier.free.fr/Gérard Gomez, La soie, Sciences Physiques Ac-montpellier [en ligne], mis à jour en 2016 [consulté le 03/11/16]. Disponible sur : http://sciences-physiques.ac-montpellier.fr/ABCDORGA/Famille4/SOIE.htmBiotechnologies : La soie des araignées, une fibre très performante, Futura-Sciences, mis à jour le 10/2002 [consulté le 12/01/17]. Disponible sur : http://www.futura-sciences.com/tech/dossiers/technologie-biotechnologie-soie-araignees-fibre-tres-performante-121/Quels sont les secrets du fil d'araignée, On n'est pas que des cobayes, diffusé le 14/12/2012 [consulté le 22/09/16]. Disponible sur : http://www.france5.fr/emissions/on-n-est-pas-que-des-cobayes/experience-1-quels-sont-les-secrets-du-fil-d-http://www.france5.fr/emissions/on-n-est-pas-que-des-cobayes/experience-1-quels-sont-les-secrets-du-fil-d-araignee_17873araignee_17873Virginie Garin, Le tissu le plus solide au monde est en fil d'araignée, RTL, Terre d'innovations, 2014, [consulté le 29/09/16]. Disponible sur : http://www.rtl.fr/actu/environnement/le-tissu-le-plus-solide-au-monde-est-en-fil-d-araignee-7772569642Géraldine Russell, Des gilets pare-balles bient produits en soie d'araignée ?, Le Figaro [en ligne], mise jour le 04/2014, [consulté le 19/01/2017]. Disponible sur : http://www.lefigaro.fr/societes/2014/04/12/20005-20140412ARTFIG00087-des-gilets-pare-balles-bientot-produits-en-soie-d-araignee.phpLucile Morin, La soie d'araignée, materiau du futur pour la médecine et les textiles, Le Temps [en ligne], mise à jour le 09/2014, [consulté le 01/12/17]. Disponible sur : https://www.letemps.ch/sciences/2014/09/30/soie-araignee-materiau-futur-medecine-textiles Dr Ho Mae-Wan, De la soie d'araignée produite par les méthodes et techniques du génie génétique, ISIS Biologie Araignées, mise à jour le 01/2013 [consulté le 15/12/2016]. Disponible sur : http://www.isias.lautre.net/IMG/pdf/de_la_soie_d_araignee_produite_par_les_methodes_et_techniques_du_genie_genetique.pdf Bauge Pascale, Secrets cachés du fil d'araignée, Le Monde et Nous, mis à jour le 17/05/2012, [consulté le 24/11/2016] Disponible sur : http://lemondeetnous.cafe-sciences.org/2012/05/secrets-caches-du-fil-daraignee/ La résistance des toiles d'araignées ne tient pas qu'à leurs fils, 20minutes, mis à jour le 15/09/2014, [consulté le 19/01/2016]. Disponible sur : http://www.20minutes.fr/sciences/871608-20120201-resistance-toiles-araignees-tient-filsSoie d'araignée et nanotubes de carbone pour l'électronique du futur ?, Le Parisien [en ligne], mis à jour le 10/08/2013 [consulté le 12/01/2017]. Disponible sur : http://www.leparisien.fr/sciences/soie-d-araignee-et-nanotubes-de-carbone-pour-l-electronique-du-futur-10-09-2013-3124091.php

Sources

Composition de la protéine de fibroïne

Portion de séquence d'acides aminés

Modele moléculaire d'une portion d'une séquence de fibroïne

GLY : Glycine, C2H5NO2Ala : Alanine, C3H7NO2Ser : Serine, C3H7NO3

La structure de la fibroïne

Helice Alpha : région amorphe Feuillet Beta : structure cristalline (très organisée)

Feuillets Beta = Resistance

Hélices Alpha = flexibilité, élasticité

Composition de la protéine de Séricine

Sérine, C3H7NO3 (formule brute)

------

HO-----CH -----CH-----C

------

OH

Modèle moléculaire de la Glycine

NH2

Glycine,C2H5NO2 (formule brute)

Modèle moléculaire de la sérine

----

------

NH -----CH ----C

https://tpearaignee.wordpress.com/tag/i/.

Modèle moléculaire de l'acide aspartique

OH

-----

---

Acide aspartique, C4H7NO4 (formule brute)

----

HOOC----CH ---CH---C---OH

NH

Représentation de fillières