Tout au long de l’évolution humaine, la pilosité corporelle et faciale a considérablement diminué, mais les cils sont restés un trait distinctif. L’objectif physiologique ou fonctionnel des cils, traditionnellement considérés comme étant destinés à capter la poussière ou à filtrer l’air, a longtemps été débattu.
Cependant, une équipe de chercheurs chinois a récemment élucidé les caractéristiques des cils humains. Leur étude révèle que les cils sont constitués d’un ensemble de fibres hydrophobes, incurvées et flexibles, présentant des micro-cliquets de surface et une macro-courbure se rapprochant de la courbe de Brachistochrone. Cette structure permet aux cils d’expulser rapidement et de manière directionnelle le liquide entrant, préservant ainsi une vision claire.
Les avantages hydrodynamiques des cils, en particulier leur capacité à expulser les liquides indésirables de l’œil pour maintenir la clarté visuelle, ont reçu peu d’attention. Par exemple, lors du lavage du visage ou d’une activité physique intense, les yeux sont exposés à des quantités importantes d’eau ou de sueur sans compromettre la clarté de la vision.
Cette étude, publié dans Avancées scientifiques le 20 décembre, a été menée par le professeur Jiang Lei et son groupe de l’Institut technique de physique et de chimie de l’Académie chinoise des sciences.
L’équipe de recherche avait pour objectif d’étudier l’interaction entre l’eau et la gamme de fibres flexibles des cils. Ils ont commencé par caractériser la structure, la mouillabilité et le processus de drainage de l’eau des cils humains. Ensuite, ils ont exploré comment la flexibilité, la mouillabilité et la courbure du réseau de fibres influencent le drainage de l’eau.
Sur la base de leurs découvertes, les chercheurs ont révélé le mécanisme de contrôle régissant la direction de transfert et le temps de contact, qui résultent des structures asymétriques multi-échelles et des déformations élastiques hétérogènes du réseau de fibres. Ils ont également développé un modèle informatique quantitatif pour calculer les forces élastiques agissant sur le réseau de fibres.
Ces recherches ont également conduit à la conception de bords à transfert rapide de liquide imitant les cils, notamment des faux-cils esthétiques et protecteurs, des dispositifs d’imagerie étanches et des structures ventilées.
Plus d’informations :
Shan Zhou et al, Drainage rapide de l’eau sur les cils humains d’un réseau de fibres hydrophobes de Brachistochrone, Avancées scientifiques (2024). DOI : 10.1126/sciadv.adr2135. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr2135