Les os sont déjà connus pour générer un courant électrique, lorsqu’ils sont soumis à la pression. Cela stimule ainsi leur autoréparation et leur permet de se recomposer. Depuis les années 50, en effet, les études montrent que le collagène, composant organique de l’os intervient dans la réparation du tissu osseux, grâce à la piézoélectricité. Toutefois, des études plus récentes avaient observé, que même en l’absence de collagène, les os se régénéraient facilement ; indiquant que le collagène n’était pas le seul responsable du phénomène.
C’est dans la revue Advanced Materials que les chercheurs de l’université autonome de Barcelone ont publié une étude dirigée par Fabián Vásquez-Sancho. Leur travail décrit le rôle potentiel de la flexoélectricité dans la régénération du tissu osseux.
La flexoélectricité est une propriété de certains matériaux, qui les pousse à émettre une faible tension électrique lors de l’application d’une pression non uniforme. Très localisée, cette tension devient plus faible à mesure qu’elle s’éloigne du point de rupture. Pour les microfractures par exemple, il se situe dans la pointe de la fissure, un emplacement minuscule qui, par définition, concentre la déformation maximale qu’un matériau peut supporter avant la rupture complète.
Les chercheurs ont découvert que c’est la partie céramique de l’os, formé par un minéral de calcium appelé hydroxyapatite qui génère le plus d’électricité ; et non pas le collagène.
Au moment d’une fracture par exemple, cette tension électrique est telle qu’elle pourrait éclairer une ampoule !
Ce champ électrique, une fois libéré, va venir provoquer la mort de cellules à proximité. Ces dernières libèrent alors des substances chimiques qui attirent les cellules responsables de la réparation des micros fractures : le processus est lancé.
Sans compter les impacts sur la guérison des fractures, cette avancée pourrait évidemment permettre d’améliorer les prothèses osseuses. Par exemple, la prothèse de la hanche est souvent mal assimilée par le corps et doit être changée après une dizaine d’années. Grâce au processus décrit par les chercheurs de l’ICN2, ce problème peut être résolu à partir de la recherche de matériaux ayant une flexoélectricité similaire à celle des os. Les prothèses seraient ainsi mieux assimilées par le corps humain.