Biomimétisme : la nature pour modèle

vendredi 17 juillet 2009 Écrit par  Claire Goujon-Charpy

biomimetisme

« Va prendre tes leçons dans la nature, c'est là qu'est notre futur » nous souffle Léonard de Vinci. Au XVème siècle, il s'appuie sur son observation de la nature pour esquisser ce qui deviendra la voiture, le sous-marin ou l'hélicoptère. Son conseil sert de socle à une science en pleine expansion, le biomimétisme.

Grâce aux milliards d'années d'évolution de notre environnement, les organismes vivants résolvent des problèmes complexes, dont on peut tirer de précieux enseignements. Le biomimétisme (biomimicry en anglais) consiste à observer les modèles existants dans la nature, à tenter d'en comprendre l'intelligence, et à étudier la possibilité d'en reproduire les formes, les matériaux ou les processus.

De la fleur de bardane au Velcro

Fleur de bardane La nature a beaucoup à nous apprendre. Il suffit pour s'en convaincre de connaître l'histoire de Georges de Mestral.  En 1948, cet ingénieur suisse remarqua au retour de ses promenades qu'il était difficile d'enlever les fleurs de bardane accrochées à son pantalon et aux poils de son chien. Il les examina et découvrit la possibilité de faire adhérer deux matériaux de façon simple et réversible. Il développa rapidement la bande auto-agrippante et breveta son idée en 1951. De Mestral nomma son invention "velcro" pour « velours » et « crochets » . Un système dont les applications sont devenues très nombreuses...

martin-pêcheurDu martin-pêcheur au TGV japonais

Les ingénieurs qui ont planché sur la conception du Shinkansen, le TGV japonais, voulaient éviter l'effet de choc ressenti dans les trains à l'entrée dans les tunnels.  Pour cela, ils se sont inspirés du nez du martin-pêcheur, oiseau connu pour sa vitesse de pénétration d'un élément (l'air ) dans un autre (l'eau).

De la seiche à l'écran électronique économe

seiche Aujourd'hui, les recherches et les applications sont devenues très pointues : en se basant sur l'étude des seiches, ces mollusques qui en quelques fractions de secondes, s'adaptent à leur environnement en changeant de texture et de couleurs, des chercheurs du MIT (Masachussetts Institute of Technology) sont en train de développer un prototype d'écran électronique économe en énergie.

Du papillon aux fibres nouvelles

papillon morpho  Les papillons Morpho gardent un bleu vif tout au long de leur vie. Les écailles de leurs ailes sont faites de plusieurs couches de protéines qui réfractent la lumière de différentes façons, et les couleurs que nous voyons sont dues aux jeux de lumière dans les structures de ces écailles, plutôt qu’à la présence de pigments. Le japonais Teijin Fibers s’inspire de ces papillons pour produire des fibres Morphotex, sans colorant ni pigment. La couleur est créée à partir des variations d’épaisseur et de structure des fibres. Pas besoin d’utiliser de teinture… 

De la feuille de lotus à la peinture autonettoyante

feuille de lotus.Les feuilles de lotus, comme de nombreuses plantes et comme les ailes de multiples insectes, restent propres sans détergents ni produits chimiques, simplement par la façon dont la topographie complexe de leur surface interagit avec la physique des molécules d'eau. Le revêtement extérieur Lotusan de la société Sto utilise les mêmes principes de micro-structures pour retrouver toute sa propreté après la pluie.

Etablir les ponts entre biologistes et ingénieurs

Etudier les papillons, les mollusques ou les fleurs des champs - et les préserver - est donc essentiel pour la poursuite de notre développement, d'autant que nous le voulons durable. La nature avec ses 4,5 milliards d'années d'expérience dans le développement durable nous offre un potentiel énorme. On peut s'en faire une idée en visitant le site biomimicryinstitute.org ou asknature.org.

Pour Gauthier Chapelle, directeur exécutif de Biomimicry Europe,  «chercheur en biomimétisme est un métier qui devrait se développer. Il pourrait être un intermédiaire entre biologiste et ingénieur-designer. Pour l'instant, le biomimétisme est transversal et il faut apprendre aux biologistes à parler aux ingénieurs-designers et vice-versa ».

Reste à privilégier les innovations utiles au développement durable : les maillots de bain inspirés de la peau des requins n'apportent pas plus d'espoir à la planète. Par contre, l'étude des organismes qui dans le vivant, absorbent naturellement le CO2 - pour en faire du calcaire par exemple - ne semble pas inutile.

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Photos licence Creatice Commons :  merci à bpmm, Janice Yuvallos, Richard ling, Lionoche, Baloulumix, @Flickr 

 

 

5 Commentaires

  • Lien vers le commentaire lundi 22 octobre 2012 Posté par Le chat

    En s'inspirant de la panthere rose vraiment rose je ferai le cordon bleu vraiment bleu.

  • Lien vers le commentaire mercredi 19 janvier 2011 Posté par Culture-conf

    C'est la problématique à  laquelle s'attachera la [b]conférence donnée par la SERE[/b] du [b]jeudi 7 avril 2011[/b] (19h au conservatoire Léo Delibes de Clichy - M°Mairie de Clichy).
    Le biomimétisme n'est pas une idée nouvelle, et la dureté des problèmes économiques et écologiques actuels justifierait maintenant d'appliquer davantage des recettes visant à  réhabiliter le vivant, à  introduire ses fonctionnalités dans les modèles de développement...
    Pour compléter cet article, rien de tel qu'un véritable échange, alors profitons de la semaine du développement durable pour compléter nos connaissances et pousser la réflexion un peu plus loin... (Entrée libre)

  • Lien vers le commentaire lundi 17 août 2009 Posté par Nelly Boutinot

    Bonjour,

    A la lecture de cet article, j'ai forcément pensé au site
    http://www.inspire-institut.org
    Je vous invite à  l'explorer
    Cordialement
    Nelly Boutinot
    http://www.biodiversite2012.org

  • Lien vers le commentaire vendredi 24 juillet 2009 Posté par Agnès Guillot

    ... et je vous recommande un livre qui traite de ces exemples et d'autres semblables (très intéressant ce livre, puisque j'en suis l'auteur avec mon collègue Jean-Arcady Meyer ;-)): "La Bionique, quand la science imite la Nature", Dunod 2008 !

    ________________________________________

    Agnès Guillot
    Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique
    http://www.isir.fr/
    agnes.guillot@upmc.fr

  • Lien vers le commentaire vendredi 17 juillet 2009 Posté par Ghusse

    En informatique aussi.
    Pour ne citer que quelques exemples d'algorithmes :
    - [url=http://fr.wikipedia.org/wiki/Algorithme_de_colonies_de_fourmis]colonie de fourmis[/url] qui reproduit l'usage de phéromones par les fourmis, lorsqu'elles se rendent à  une source de nourriture, pour que les autres fourmis trouvent le chemin, qui se trouve être proche du plus court chemin.
    - [url=http://fr.wikipedia.org/wiki/Optimisation_par_essaims_particulaires]Essaims particulaires[/url] : algorithme qui copie le déplacement d'un groupe d'oiseau.
    - [url=http://fr.wikipedia.org/wiki/Algorithme_évolutionnaire]Algorithme génétique, ou évolutionnaire[/url] qui tente de reproduire le phénomène de sélection naturelle pour trouver une solution à  un problème complexe.

    Je n'en cite que quelques uns, mais l'informatique est vraiment un domaine où les chercheurs s'inspirent largement du vivant.

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