La forme unique des intestins des requins a toujours suscité la curiosité des pêcheurs et interpellé le monde scientifique. Ils se sont longtemps demandé pourquoi les intestins des squales ont la forme d’une spirale. Ce sont les physiciens qui semblent avoir trouvé une explication à ce phénomène en 2021. Selon eux, cet aspect spiralé favoriserait l’écoulement des fluides dans une seule direction.
Ces intestins se comporteraient donc comme un « conduit valvulaire », un tuyau de forme spiralée et qui a été breveté en 1920 par l’inventeur Nikola Tesla. À l’époque, ce dispositif a été créé pour attirer le fluide dans une direction sans aucune pièce mobile ou énergie ajoutée.
D’ailleurs, les scientifiques espèrent pouvoir appliquer le même principe à des domaines tels que la robotique ou les implants médicaux.
Les fluides circulent plus rapidement dans un sens à l’intérieur de l’intestin des requins
Ido Levin, physicien au laboratoire Sarah Keller de l’université de Washington, s’est intéressé à la physique de l’écoulement des fluides à l’intérieur de ces spirales. Il a alors étudié comment se déroule la digestion des requins de la tête au bassin. Il a présenté les résultats de ses travaux à l’occasion de la 67e réunion annuelle de la Biophysical Society à San Diego, en Californie, le 20 février dernier.
Levin a expliqué que les chercheurs de l’étude de 2021 ont fait passer de l’eau mélangée avec de la glycérine entre les intestins spiralés des requins. Ils ont remarqué que ce liquide visqueux s’est écoulé plus rapidement dans un sens que plus dans l’autre. Ces résultats semblent contredire la théorie physique selon laquelle un liquide devrait avoir le même débit à l’intérieur d’un tuyau, même si vous l’inversez.
Les physiciens tentent de reproduire le mode de fonctionnement de l’intestin des requins
Levin a fait remarquer que les intestins en spirale des requins sont des organes mous qui se déforment lorsqu’ils sont traversés par des liquides. Afin d’étudier la dynamique des fluides qui les traversent, Levin et ses collègues ont eu l’idée de créer des structures souples en 3D en élastomère qui imitent certains de leurs aspects. Ils ont alors pu obtenir un écoulement accéléré du fluide dans l’une des directions.
Les chercheurs ont ensuite étudié l’impact de la variation de certains paramètres comme les rayons des spirales ou la souplesse des matériaux utilisés sur la vitesse d’écoulement des fluides. La compréhension de cette mécanique ouvre de nouvelles possibilités en robotique. Jusqu’à récemment, les robots étaient fabriqués avec des matériaux rigides et des charnières. Ce système apparemment simple pourrait alors aider à concevoir des appareils industriels ou médicaux.
SOURCE : SCITECHDAILY