C’est l’histoire d’un ancien employé de la NASA qui adore les NERF

Le youtubeur, et ancien membre de la NASA, Mark Rober est de retour aux affaires, près de 7 ans après avoir fait sensation en créant le plus grand NERF de tous les temps. Et celui qui avait, avant ça, consacré 7 années à travailler sur le Rover Curiosity de la NASA au Jet Propulsion Laboratory, a récemment pris le contrepied de son concept, en demandant à des scientifiques de l’aider à créer le plus petit NERF jamais réalisés.

Pour ce faire, le youtubeur s'est tourné vers son université d'origine, l'Université Brigham Young, et a sollicité une équipe d'étudiants dirigée par le professeur Larry L. Howell pour concevoir un mini NERF pleinement fonctionnel, capable de tenir sur le bout d'un doigt humain. Mais malheureusement, la petite échelle imaginée par Mark Rober rendait impossible la conception du modèle à l'aide d'une combinaison de pièces mobiles et de ressorts qui permet à un NERF classique de projeter ses balles en mousse.

Un processus de conception bien spécifique

Comme la technique traditionnelle ne pouvait fonctionner, l'équipe a opté pour la conception de leur mini-NERF à partir d'un seul bloc imprimé en 3D afin d'éviter les problèmes de friction entre les pièces mobiles. Le résultat final était un modèle entièrement fonctionnel capable de projeter une seule balle à l'aide de ressorts intégrés, mesurant seulement quelques centimètres de long, mais capable de propulser une fléchette sur une distance d'environ un mètre.

Mark Rober a ensuite pris la conception au laboratoire de micromécanismes de l'université, où une version fonctionnelle microscopique a été fabriquée à partir de nanotubes de carbone, environ 100 fois plus petits qu'un pistolet NERF traditionnel. Ce dernier exploit de petitesse était tellement minuscule qu'il était littéralement plus petit qu'une fourmi et ne pouvait être actionné qu'avec l'aide d'une aiguille de micromanipulation robotique.

Les scientifiques ont ensuite utilisé la technologie de synthèse des nanotubes de carbone pour créer des modèles en forme de NERF qui étaient 10 000 fois plus petits que l'original, soit environ un cinquième de la largeur d'un cheveu humain, nécessitant un microscope électronique pour être observés.

Crédit photo : Mark Rober (Université Brigham Young)

Pour la dernière étape de sa quête visant à créer le plus petit NERF au monde, le youtubeur s'est tourné vers une équipe de scientifiques de l'Institut Salk dirigée par l'assistant-professeur Pallav Kosuri et leur a demandé s'ils pouvaient créer le contour d'un NERF à partir de brins d'acide désoxyribonucléique. L'ADN est présent dans le noyau de la plupart des cellules mammifères et sert de manuel d'instructions pour notre corps en indiquant à ses parties constituantes comment elles doivent agir pour servir au mieux l'ensemble. La plupart de l'ADN forme une double hélice lorsque deux brins séparés, comportant des milliards de bases chimiques complémentaires, se lient ensemble.

Un NERF à base d’ADN

Le laboratoire du Dr. Kosuri se spécialise dans la manipulation des bases de brins simples d'ADN, d'une manière qui les oblige à se lier les uns aux autres et à former des formes prédéterminées. Ces brins sont maintenus en place par des brins d'attache plus petits, qui servent essentiellement de supports structurels pour éviter que l'ensemble ne se défasse. En utilisant cette technique, l'équipe de Kosuri a pu modéliser informatiquement le contour d'un NERF et a ensuite mélangé des milliers de milliards de brins d'ADN manipulés avec des milliards de brins d'attache dans une solution où ils pourraient naturellement se combiner et former la forme correcte. Après une heure et demie, les NERF en ADN combinés avec succès ont été séparés des brins défectueux.

Crédit photo : Mark Rober (Université Brigham Young)

Le résultat final était une goutte d'eau contenant 1,2 billion de structures d'ADN, qui, lorsqu'elles étaient observées sous un microscope à force atomique, révélaient les contours d’un NERF trois millions de fois plus petits que l'original. Selon Mark Rober, chacun des pistolets mesurait environ deux millièmes de la largeur d'un cheveu humain et était composé de seulement quelques milliers d'atomes. Selon le Dr. Kosuri, les facéties de l’ex-employé de la NASA liées au NERF ont incité son équipe à réfléchir à des moyens similaires de manipuler l'ADN pour l'utiliser comme système de distribution de médicaments pour traiter les maladies.