Les étranges propriétés des radeaux des fourmis de feu

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Solenopsis invicta : C’est le nom scientifique des fourmis de feu, l’une des espèces les plus agressives de fourmi dont la morsure n’est pas spécialement douloureuse (classée au stade 1 de l’échelle de Schmidt) du moins quand un seul insecte pique. Problème : une fois qu’une fourmi déclenche une attaque c’est tout la colonie qui suit ! Et là, ça peut faire très mal… l’autre particularité des fourmis de feu c’est de pouvoir se rassembler pour former une grosse boule, sorte de radeau capable de flotter sur l'eau. 

Une colonie entière peut ainsi se déplacer ou résister aux inondations fréquentes dans leur habitat d’origine, l’Amérique du Sud.

Les propriétés étonnantes des radeaux de fourmis de feu par sciencesetavenir 27/11/2013

Zhongyang Liu, ingénieur en mécanique à Georgia Tech et David Hu, biologiste, ont étudié ces radeaux de fourmis et découvert qu’ils se comportaient de la même façon que les substances dites viscoélastiques. Un matériau de ce type se comporte à la fois comme un liquide épais (du miel par exemple) mais il possède aussi la capacité de reprendre sa forme initiale après avoir été déformé, comme un élastique. On en utilise par exemple dans la composition des bouchons d’oreille qui s’adaptent à la morphologie du tympan et qui reprennent leur forme initiale après utilisation.

 Le radeau de fourmi continue de flotter même quand il est poussé par une branche. Nathon Mlot

Et les propriétés inhabituelles de fourmi-feu radeaux ne s'arrêtent pas là. Avec un outil appelé un rhéomètre - qui mesure la résistance d'un matériau à un mouvement et est utilisé pour vérifier la viscosité des produits de consommation tels que le shampooing et le chocolat - l'équipe a mesuré et comparé les caractéristiques physiques de radeaux composés de fourmis de feu mortes et vivantes. 

Les chercheurs ont constaté que les radeaux réorganisent activement leur structure, un exploit qui leur permet de se protéger plus efficacement contre les forces de contraintes, telles que les coups de boutoir des gouttes de pluie ou les surtensions des vagues. « La structure de liaison qu’elles forment est semblable à une structure en treillis élastique et est en mesure de soutenir les forces externes » explique Zhongyang Liu. Des propriétés que ne possèdent pas les radeaux composés de fourmis mortes.

Cependant, la structure d'un radeau est loin d'être figée. En effet, il est en constante évolution car les fourmis s’accrochent et se décrochent en permanence. Grâce à ces réarrangements, les chercheurs ont découvert que le radeau est en mesure de stocker de l'énergie (comme un matériau élastique) et de la dissiper (comme une matière visqueuse) à des degrés équivalents. « C'est notre découverte la plus importante » déclare Zhongyang Liu, qui explique que l'intelligence que l'essaim de fourmis utilise pour former leur construction pourrait être appliquée à la recherche en robotique. En outre, a-t-il conclut, « la structure particulière formée par les fourmis pourrait inspirer de nouvelles recherches en science des matériaux. »

 Documentaire (en français) sur la fourmi de feu par FruitDuSavoir / Youtube 24/9/2013

Sciences et Avenir 27/11/2013