Gagner du muscle artificiel

Promesse de puissance et de guérison rapide, le muscle artificiel fait déjà rêver les athlètes. L’avenir du sport se cache-t-il dans les polymères?

«Nous y travaillons, mais nous sommes encore loin de tout ça», tempère Julian Zhu, professeur et titulaire de la Chaire canadienne de recherche en biomatériaux polymères.

Pour élaborer des muscles artificiels, il faut concevoir un tissu musculaire capable de se déformer à la demande, de s’allonger et de se raccourcir rapidement et surtout de générer de la puissance. Pour l’instant, seul le matériau humain permet de faire tout cela.

Dans son bureau de l’Université de Montréal, le chercheur dévoile les dessous du processus de déformation des fibres polymères. Et sur le tableau, tout a l’air simple. Il suffit de changer l’acidité du bain de composés de polybases et polyacides pour modifier l’ionisation. On provoque ainsi la contraction des fibres d’un côté ou l’autre, suivant que le mélange est basique ou acide. Pour les polymères thermosensibles, le même processus se produit en modifiant la température. Bien que le tout soit encore difficile à contrôler et donc à utiliser pour réaliser de véritables muscles, ça fonctionne déjà en laboratoire!

Les promesses des polymères

L’une des pistes les plus prometteuses provient aujourd’hui de l’intérieur même du corps. L’équipe du chercheur est parvenue à mettre au point des polymères à partir de l’acide biliaire. Ce «détergent naturel», chargé entre autres choses de nettoyer les artères encrassées de gras, constitue un formidable matériau de base pour des thermopolymères sensibles.

Élastiques, transparentes et surtout biodégradables, ces fibres de plastique s’allongent en fils de suture capables de se contracter à la chaleur. Elles pourraient former également les premières couches de protection des grands brûlés ou encore des valves cardiaques biocompatibles. Sous forme de gel, elles pourraient même un jour remplacer les cellules musculaires à repousser. «Ce polymère aiderait à la régénération musculaire lors de blessures sportives et pourrait agir de la même façon sur les tissus mous et durs», explique l’expert.

Pour réaliser ces applications rêvées, comme l’est pour l’instant le muscle artificiel, les chercheurs ont encore besoin de deux choses: vérifier la biocompatibilité du matériau et obtenir le financement!

Un hydrogel musclé

Une récente découverte de la doctorante Sumitra Rajagopalan – une ancienne élève du professeur Zhu — constitue un premier pas vers la réalisation future du muscle artificiel. Une forme d’hydrogel, issu cette fois du pétrole, serait pour l’instant ce qui se rapproche le plus des fibres musculaires artificielles.

Ce matériau s’avère en effet capable de se contracter avec du calcium et de se rétracter avec du sodium. Ces fibres seraient utiles pour concevoir des bras robots puissants à défaut d’être placées sous la peau des athlètes. Ce qui leur permettrait de prendre l’avantage dans les bras de fer entre humains et robots de l’EAP Armwrestling Contest.