Sous l'égide d'Anne Renault, l'équipe de biophysique de l'Université de Rennes¹ tente d'y répondre. « À partir de là, se, posent deux possibilités, précise Frank Artzner, physico-chimiste de l'équipe. Soit on reprend les modèles naturels, soit on mime l'organisation de ces auto-assemblages en développant des systèmes simplifiés aux propriétés proches des assemblages biologiques. C'est ce que l'on appelle du biomimétisme.» L'objectif, c'est de pouvoir fabriquer des macrostructures (dépassant le millimètre) capables de s'assembler spontanément. La réussite dépend d'un subtil équilibre entre le choix des molécules, le protocole expérimental et le procédé de fabrication. On part d'un système moléculaire déjà connu, l'actine, une protéine capable de se lier pour former des structures extrêmement rigides. En misant sur les interactions électrostatiques que développent ces fibres pour certains lipides organisés en bicouches, il est possible d'obtenir de nouveaux matériaux composites².

Pour ce faire, la préparation est placée dans un capillaire tout fin, au sein duquel les deux molécules se rencontrent très lentement. Résultat : de très longues fibres à l'échelle du centimètre. « Elles n'existent pas dans la nature, mais elles permettent de comprendre leurs homologues naturelles, commente le chercheur. Une fois que nous les avons obtenues, notre travail consiste à trouver l'organisation des molécules dans ces fibres, par diffraction des rayons X sur les synchrotrons ».

À terme, ces chercheurs espèrent mieux comprendre la façon dont la nature rigidifie ses structures. Et élargir le champ des nouveaux matériaux... encore trop coûteux à l'heure actuelle. Sauf si l'on parvient à remplacer l'actine par des molécules synthétiques possédant des propriétés d'assemblage spontané. C'est déjà chose faite avec les nanotubes³ qui présentent des propriétés optiques nouvelles. De quoi ouvrir d'immenses perspectives pour les nanotechnologies.

Patricia Chairopoulos