Evolution des propriétés nano-mécaniques de la paroi cellulaire des fibres de lin
Résumé
Les propriétés nano-mécaniques de la paroi cellulaire de fibres de lin ont été étudiées, d’une
part, en Microscopie à Force Atomique (AFM) à l’aide du mode de caractérisation mécanique
« Peak-Force Quantitative Nanomechanics (PF-QNM) » et, d’autre part, par nanoindentation.
Une première phase a porté sur la validation du potentiel de la technique PF-QNM pour
mettre en évidence des gradients de propriétés mécaniques en étudiant la section droite de
fibres d’aramide (Kevlar® 48). Dans ce cas, un effet coeur/peau, bien connu dans la
littérature, est mis en évidence avec une peau d’environ 400 nm d’épaisseur et ayant un
module d’indentation de 16±2,9 GPa, alors qu’au coeur de la fibre ce dernier est de 21,2±2,9
GPa (valeur confirmée par nanoindentation). Ces valeurs sont en accord avec d’autres
données de la littérature (Wollbertt-Blitz et al, 2016) aussi bien pour l’épaisseur de la peau
que pour les modules élastiques, en tenant compte de l’effet de l’anisotropie sur le module
d’indentation (Delafargue et Ulm, 2004). Des mesures ont ensuite été effectuées sur des fibres
du phloème d’une tige de lin en cours de croissance. Ces mesures ont mis en évidence la
rigidification progressive de la paroi secondaire au cours de son épaississement. Ces résultats
sont cohérents avec les observations faites par d’autres auteurs avec la coexistence de deux
sous-couches distinctes, dites Gn et G (Gorshkova et al, 2010), au sein de la paroi secondaire
en développement. Les modules d’indentation mesurés ici sont respectivement de 13±3,8 GPa
et 18±2,9 GPa pour ces deux sous-couches. Enfin, des mesures ont été effectuées au sein de la
section droite de fibres de lin techniques (matures, rouies, teillées et peignées). Dans ce cas,
aucun gradient n’a été détecté au sein de la couche S2, que ce soit en PF-QNM ou en
nanoindentation, avec un module d’indentation mesuré respectivement de 21,3±2,2 GPa et
20,4±1,1 GPa, en accord avec la littérature (Bourmaud and Baley 2012).
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