Une nouvelle étude internationale a mis en évidence les propriétés surprenantes des huiles naturelles de la fourrure de l’ours polaire. La première utilisation sera pour le fart de ski, mais les avions, les réfrigérateurs et les climatiseurs pourraient également en bénéficier.
Vous l’avez probablement vu en vidéo : des ours polaires qui dévalent des collines comme si leur fourrure était aussi glissante qu’un bobsleigh. Ou encore glissant à plat ventre sur de la glace fine ou plongeant dans l’eau glacée lorsqu’ils chassent.
Tous ces comportements sont rendus possibles par une caractéristique particulière de leur fourrure : même par des températures bien inférieures à zéro, elle ne gèle pas comme celle des autres mammifères.
Jusqu’à très récemment, les raisons et les applications possibles de cette propriété de la fourrure de l’ours polaire sont restées obscures. Une nouvelle étude internationale menée par Julian Carolan, doctorant au Trinity College de Dublin, a permis de faire la lumière sur ce qui rend la fourrure de l’ours polaire si particulière.
Il s’est avéré que les raisons étaient tout à fait différentes de ce que les chercheurs pensaient au départ.
« Nous pensions que la raison était la structure des poils de l’ours polaire, tout comme la structure des plumes des pingouins est la raison pour laquelle ils ne gèlent pas. Mais en y regardant de plus près, il s’est avéré que ce n’était pas du tout une question de structure. Au microscope, les poils d’ours polaires ressemblent beaucoup aux poils humains », a déclaré Julian Carolan, chimiste de formation, au Polar Journal AG.
Les huiles naturelles de la fourrure
Même si leur première intuition s’est révélée fausse, Julian Carolan et ses collègues savaient qu’ils étaient sur la bonne voie.
Ils avaient obtenu des échantillons de poils d’ours polaires collectés à Svalbard par l’Institut polaire norvégien. Les premières mesures de ces poils ont effectivement montré qu’ils adhéraient beaucoup moins que les poils d’autres mammifères.
Mais la réponse ne se trouve pas dans la microstructure, comme Julian Carolan s’y attendait.
« D’un côté, j’espérais que la cause était structurelle. Lorsque vous essayez de copier cela, vous avez la possibilité de faire de l’impression 3D. Aussi, lorsque nous avons découvert que ce n’était pas le cas, j’ai trouvé cela un peu dommage », a-t-il déclaré.
Au lieu de cela, Julian Carolan et ses collègues ont dû prendre du recul et envisager d’autres possibilités.
À ce stade, nous nous sommes demandé : « D’accord, que pouvons-nous varier d’autre ? Ce n’est qu’à ce moment-là que nous avons commencé à examiner les huiles sur les poils de l’ours polaire », a déclaré Julian Carolan.
Et la composition chimique de l’huile capillaire s’est avérée être le jackpot. Au cours d’une expérience simple, les chercheurs ont observé qu’une fois l’huile capillaire lavée, la faible adhérence n’était plus présente. Ils avaient trouvé la solution.
« Lorsque j’ai commencé à examiner ces structures pétrolières, j’ai réalisé qu’elles étaient probablement encore plus intéressantes que si elles avaient été structurelles. Soudain, je me suis penché sur quelque chose que très peu de gens avaient étudié », a-t-il déclaré.
Le squalène provoque la congélation
En fait, c’est l’absence d’un composé chimique particulier qui s’est avérée significative. Le squalène est une huile présente dans les poils de la plupart des mammifères (du moins ceux qui ont été étudiés), mais les chercheurs ne l’ont pas trouvé du tout dans l’huile de poils de l’ours polaire.
« Tous les mammifères aquatiques précédemment étudiés avaient du squalène dans leurs poils – les animaux qui entrent et sortent de l’eau comme les loutres, les otaries et les castors, par exemple. Mais ce n’était pas le cas des ours polaires », a déclaré Julian Carolan.
« Les cheveux humains sont également riches en squalène, ce qui explique l’accumulation de glace sur les barbes. »
Outre l’identification du squalène comme étant très propice à la formation de glace, l’étude a fait une découverte encore plus importante. Une découverte qui pourrait conduire au développement d’une nouvelle technologie anti-givre.
« Nous avons trouvé trois molécules d’huile d’ours polaire qui adhéraient très faiblement à la glace dans nos simulations. Ces molécules peuvent être utilisées dans d’autres applications et constituent la principale découverte de cette étude », a déclaré Julian Carolan.
Les connaissances indigènes au service de l’action
Un indice important qui a conduit les chercheurs à considérer l’huile plutôt que la structure microscopique du poil est le savoir hérité des Inuits. En effet, d’aussi loin que l’on se souvienne, les Inuits connaissent les propriétés antigel de la fourrure de l’ours polaire.
L’ethnographe danois Erik Holtved, par exemple, l’a remarqué lors de ses nombreux voyages dans le nord du Groenland dans les années 1930. Son travail décrit comment les Inuit locaux ne lavaient pas la fourrure lorsqu’ils avaient rencontré et tué un ours polaire.
Au lieu de cela, ils utiliseraient le matériau non gelé de diverses manières, notamment pour fabriquer des tabourets de chasse en fourrure d’ours polaire et des sandales qui leur permettraient de se déplacer dans la neige en silence.
Des exemples de ces anciens outils en fourrure d’ours polaire existent toujours au Musée national du Danemark, et l’équipe de recherche internationale à l’origine de l’étude sur la fourrure d’ours polaire les a utilisés à la fois dans ses recherches et dans sa publication finale.
« Au début, l’idée d’étudier les huiles capillaires est venue en partie grâce à ces documents historiques. Puis, vers la fin de l’étude, nous avons commencé à établir une corrélation entre les utilisations possibles de ces molécules et la manière dont les Inuits les utilisaient traditionnellement », a déclaré Julian Carolan.
Un brevet sur le fart de ski
Grâce à cette nouvelle étude, les connaissances ancestrales des Inuits sur la fourrure de l’ours polaire pourraient trouver des applications dans le monde moderne.
Jusqu’à présent, l’étude n’a toutefois porté que sur des substances simulées sur un ordinateur. Il reste encore beaucoup de choses à tester avec de vrais composés chimiques dans le monde réel. Julian Carolan procède actuellement à ces tests et, selon lui, les premières indications sont prometteuses.
L’utilisation la plus évidente de ces nouvelles connaissances est le fart pour le ski de fond. Ces dernières années, les farts fluorés ont été interdits aux États-Unis et dans l’Union européenne après la découverte qu’ils pouvaient contenir de dangereux produits chimiques PFAS. La demande de cire de remplacement est donc forte et l’huile de peau d’ours polaire (ou les connaissances qui en découlent) pourrait bien y répondre.
Certains des collègues de Julian Carolan ont ainsi déjà obtenu un brevet pour un fart de ski basé sur les composés nouvellement découverts.
« C’est le cas d’utilisation le plus évident. Il suffit de préparer le bon cocktail de cire et d’obtenir la viscosité et l’adhésivité voulues. Je pense donc que ce sera le premier cas d’utilisation », a-t-il déclaré.
En outre, les nouveaux composés pourraient contribuer à résoudre d’autres problèmes liés à l’accumulation de glace. Julian Carolan mentionne des problèmes tels que le givrage dans les avions, dans les congélateurs et les réfrigérateurs, dans les climatiseurs et même sur les éoliennes.
« Les composés peuvent être utilisés de deux manières. Vous pouvez soit créer une cire et l’étaler, soit la lier chimiquement à la surface. Les deux ont des avantages et des inconvénients et je suis actuellement en train de tester la meilleure façon de procéder », a-t-il déclaré.
S’il découvre une application rentable de ces composés antigivre, Julian Carolan n’est pas opposé à en faire une entreprise commerciale. Et s’il en arrive là, il a quelques paroles apaisantes pour ceux qui s’inquiètent du sort des ours polaires : maintenant que l’étude est terminée, on n’a plus besoin de leur fourrure.
« Les ours polaires ne sont plus nécessaires. Les trois molécules antigivre que nous avons trouvées peuvent être achetées dans le commerce et nous pouvons les fabriquer nous-mêmes », assure-t-il.
Ole Ellekrog, Polar Journal AG
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