Qu'est-ce que le Biomimétisme ?

Le Biomim√©tisme (appel√© aussi litt√©ralement : l’imitation du vivant) vise √† s’inspirer des solutions de s√©lection naturelle adopt√©es par la nature et √† en traduire les principes en ing√©nierie humaine. L’approche du biomim√©tisme vise √† favoriser les “choix” test√©s par la nature qui a eu des millions d’ann√©es pour comprendre ce qui fonctionne le mieux et ce qui ne fonctionne pas. Les conceptions suivant la biom√©trie permettront √† terme de rendre les productions humaines plus efficaces, plus r√©sistantes et plus durables. Le biomim√©tisme peut √™tre d√©fini comme “une approche de l’innovation qui cherche des solutions durables aux d√©fis humains en √©mulant les mod√®les et strat√©gies √©prouv√©s de l’environnement.

 

Soyons factuel, l’Homme fait beaucoup de mal √† la nature en la d√©truisant… En d√©truisant litt√©ralement des connaissances qui valent du diamant brut. Et aujourd’hui l’objectif de l’Homme est de cr√©er des produits, des processus et des politiques bas√©s sur le biomim√©tisme afin d’√©tablir un d√©veloppement durable pour l’adapter √† nos vies sur le long terme.

 

L’id√©e centrale est que la nature a d√©j√† r√©gl√© de nombreux probl√®mes auxquels la soci√©t√© est confront√©e. Les animaux, les plantes et les micro-organismes sont des ing√©nieurs exp√©riment√©s. Ils savent ce qui fonctionne, ce qui est appropri√© et, surtout, ce qui dure sur Terre. La principale croyance de l’approche du biomim√©tisme est qu’apr√®s 3,8 milliards d’ann√©es “de recherche et de d√©veloppement”, ce qui n’a pas fonctionn√© est maintenant un fossile et ce qui nous entoure est le secret de la survie.

 

Le biomimétisme est une approche technologique qui vise à mettre en pratique les leçons de la nature. Selon Janine Benyus, le biomimétisme considère la nature comme :

 

  • Un mod√®le
    Il √©tudie les mod√®les de la nature et les imite ou les utilise comme source d’inspiration pour des conceptions ou des processus dans le but de r√©soudre les probl√®mes humains.
  • Une mesure
    Elle utilise des normes écologiques pour juger de la pertinence des innovations humaines.
  • Un mentor
    C’est une nouvelle fa√ßon d’observer, d’√©valuer et de valoriser la nature.

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Un peu d'histoire sur le Biomimétisme

Le Biomim√©tisme est un champs d’application et de perspectives. Il concerne de nombreux secteurs de l’activit√© humaine. De la m√©decine √† la recherche, en passant par l’industrie, l’√©conomie, l’architecture et l’urbanisme, l’agriculture et la gestion… Cette liste n’est pas exhaustive car le biomim√©tisme est avant tout une question d’approche de ces domaines de comp√©tences. Il peut donc s’appliquer plus ou moins directement √† tous les secteurs.

 

Le concept de biomim√©tisme repose sur une id√©e cl√© : la nature fonctionne toujours selon les principes d’√©conomie et d’efficacit√© tout en ne g√©n√©rant aucun d√©chet. Vous vous souvenez que Lavoir disait “rien ne se perd, rien ne se cr√©e, tout se transforme” ? C’est l’id√©e. Quel que soit le champ d’application, la philosophie du biomim√©tisme s’inscrit dans une strat√©gie globale de d√©veloppement responsable et durable qui vise √† √©quilibrer la mani√®re dont les ressources de la plan√®te sont utilis√©es.

 

Alors que l’Homme n’√©tudie le biomim√©tisme que depuis un demi-si√®cle, et comme vu pr√©c√©demment, la Terre d√©veloppe des m√©thodes de vie efficaces depuis 3,8 milliards d’ann√©es. Notre plan√®te est le plus ancien et le plus sage des enseignants que l’on puisse demander. Cependant, tout au long de notre tr√®s courte histoire, nous n’avons pas exactement vu la Terre du m√™me Ňďil. C’est pour cette raison que nous connaissons des changements climatiques qui s’av√©reront pr√©judiciables √† notre avenir. Ce projet est con√ßu pour ouvrir l’esprit du lecteur √† une nouvelle forme d’innovation. Le biomim√©tisme est une innovation inspir√©e par les processus naturels de la terre. Cette chronologie met en lumi√®re des exemples de biomim√©tisme qui, nous l’esp√©rons, vous √©claireront et vous inspireront une nouvelle fa√ßon de cr√©er.

 

1505-1506
L√©onard de Vinci √©crit le Codex sur le vol des oiseaux qui sp√©cule sur le fait que les voyages a√©riens de l’Homme pourraient √™tre model√©s sur la m√©canique du vol des oiseaux. Au cours de sa vie, L√©onard de Vinci produit un certain nombre d’Ňďuvres et plus de 500 esquisses traitant de la m√©canique du vol et de la nature de l’air.

 

1851
√Ä Londres, le paysagiste Joseph Paxton construit le Crystal Palace de 990 000 pieds carr√©s pour la Grande Exposition, la premi√®re exposition internationale de produits manufactur√©s. L’architecture unique du palais, qui utilise des poutres de fer entrecrois√©es pour soutenir pr√®s de 300 000 vitres sur un vaste espace ouvert, est inspir√©e par la feuille d’un n√©nuphar : Les nervures qui s’entrecroisent aident la plante √† supporter un poids important en eau.

 

1903
Lors du tout premier vol r√©ussi, l’avion des fr√®res Orville et Wilbur Wright reste en vol pendant un peu moins d’une minute √† Kitty Hawk, en Caroline du Nord. Le mod√®le des fr√®res Wright, en particulier le m√©canisme de contr√īle des ailes, s’inspire de la fa√ßon dont les oiseaux utilisent les courants d’air pour gagner de la portance et faciliter les changements de direction. Un peu plus d’une d√©cennie plus tard, le premier vol commercial de passagers au monde part de Saint-P√©tersbourg, en Floride, pour se rendre √† Tampa.

 

1955
L’ing√©nieur suisse George de Mestral fait breveter le Velcro. Mais son id√©e a germ√© des ann√©es plus t√īt lorsque, lors d’une partie de chasse dans les Alpes, son chien s’est couvert de fourrures. Inspir√© par les minuscules crochets des √©pines, de Mestral a imagin√© un produit : deux morceaux de tissu, l’un avec des crochets, l’autre avec des boucles. Le velcro devient largement connu dans les ann√©es 1960, lorsque la NASA l’utilise dans les navettes spatiales pour emp√™cher la nourriture, l’√©quipement et d’autres articles de s’√©loigner en apesanteur.

 

1969
Le biophysicien am√©ricain Otto Schmitt utilise le terme “biomim√©tique” pour la premi√®re fois, dans un article qu’il pr√©sente au Congr√®s international de biophysique √† Boston. Non √©tranger √† la technologie bio-inspir√©e, Schmitt avait invent√© un circuit √©lectrique model√© sur les syst√®mes d’impulsion neuronale des calamars en 1934, alors qu’il √©tait √©tudiant en doctorat. Le mot de Schmitt fait son chemin et, cinq ans plus tard, il est adopt√© dans le dictionnaire Webster.

 

1986
La NASA et 3M testent une technologie qui ressemble aux sillons que l’on trouve sur la peau des requins. De petites indentations appel√©es riblets sont fix√©es √† la coque ext√©rieure d’un avion avec de l’adh√©sif pour r√©duire la tra√ģn√©e dans l’air et rendre les jets plus a√©rodynamiques. Aujourd’hui, Lufthansa d√©veloppe une technologie permettant de “peindre” ces rainures directement sur l’ext√©rieur des avions commerciaux afin de r√©duire la consommation de carburant d’environ 1 %. (Cela peut sembler peu, mais les √©conomies ainsi r√©alis√©es pourraient avoir des effets b√©n√©fiques importants sur l’environnement. Chaque ann√©e, les √Čtats-Unis consomment √† eux seuls environ 20 milliards de gallons de carburant d’aviation).

riblets avion requin

1996
L’architecte Mick Pearce con√ßoit l’Eastgate Centre √† Harare, au Zimbabwe. Inspir√© par les termiti√®res africaines qui se refroidissent d’elles-m√™mes, ce grand espace de bureaux et de vente au d√©tail ne dispose pas d’un syst√®me de chauffage et de refroidissement conventionnel ; il utilise plut√īt des chemin√©es qui aspirent naturellement l’air frais pour maintenir un environnement temp√©r√©. Selon M. Pearce, le syst√®me de ventilation co√Ľte un dixi√®me de celui d’un b√Ętiment climatis√© comparable, et il consomme 35 % d’√©nergie en moins.

 

1997
La scientifique et √©crivain Janine Benyus publie le livre Biomimicry : Innovation Inspired by Nature. Benyus, aujourd’hui consid√©r√©e comme la principale pros√©lyte du domaine, articule le concept de biomim√©tique autour de l’objectif urgent de mettre fin √† la destruction de l’environnement. “Nous sommes capables d’appliquer une nouvelle fa√ßon de penser √† la fabrication traditionnelle pour r√©parer les erreurs toxiques et √©nergivores du pass√©”, d√©clare Benyus au National Geographic des ann√©es plus tard. “J’aurais aim√© que nous soyons √† la table de conception de la r√©volution industrielle.”

 

2006
Richard Bonser, alors du Centre for Biomimetics de l’Universit√© de Reading, publie une √©tude dans le Journal of Bionic Engineering qui √©value la croissance de l’innovation biomim√©tique. Bonser constate qu’entre 1985 et 2005, le nombre de brevets dans le monde contenant le mot “biomim√©tique” ou “bio-inspir√©” a √©t√© multipli√© par 93. (Le facteur de croissance pour les brevets non biomim√©tiques √©tait de 2,7).

 

2008
L’ing√©nieur et entrepreneur Hansj√∂rg Wyss s’engage √† verser 125 millions de dollars √† l’universit√© de Harvard – √† l’√©poque, la plus grande dotation de l’histoire de l’universit√© – pour cr√©er l’Institut Wyss d’ing√©nierie d’inspiration biologique. Selon un communiqu√© de presse, l’institut “s’efforcera de d√©couvrir les principes d’ing√©nierie qui r√©gissent les √™tres vivants, et d’utiliser ces connaissances pour d√©velopper des solutions technologiques aux probl√®mes de sant√© et d’environnement les plus urgents auxquels l’humanit√© est confront√©e”.

 

2010
Janine Benyus est cofondatrice de Biomimicry 3.8. Cette entreprise, dont le nom fait r√©f√©rence √† 3,8 milliards d’ann√©es de vie naturelle, conseille, forme et √©duque les entreprises sur la mani√®re d’int√©grer l’innovation bio-inspir√©e dans leurs pratiques. Aujourd’hui, elle a travaill√© avec plus de 250 clients, dont Shell, Boeing et General Electric.

 

2011
Lynn Reaser, √©conomiste en chef √† l’Institut √©conomique et commercial allemand de l’Universit√© Nazar√©enne de Point Loma √† San Diego, √©tablit l’indice Da Vinci. Mesurant la fr√©quence des termes biomim√©tiques utilis√©s dans les revues scientifiques, les brevets et les subventions, l’indice vise √† quantifier l’expansion de la recherche et de l’innovation bio-inspir√©es. Selon un rapport sur la biomim√©tique, le domaine est sur le point d’exploser : D’ici 2025, le biomim√©tisme pourrait repr√©senter 300 milliards de dollars du PIB am√©ricain par an, 1,6 million d’emplois et 50 milliards de dollars en termes de ressources conserv√©es.

 

2012
Deckard Sorensen et Miguel Galvez, fondateurs de NBD Nanotechnologies, produisent une preuve de concept pour une bouteille d’eau inspir√©e par le scarab√©e du d√©sert du Namib. Comme l’insecte, qui puise l’eau dans l’air en recueillant la condensation sur des bosses microscopiques sur son dos, la bouteille r√©colterait l’humidit√© de l’air ; l’√©quipe estime que l’appareil pourrait stocker jusqu’√† 3 litres d’eau potable par heure. “Si nous produisons plusieurs litres d’eau par jour de mani√®re rentable”, explique M. Galvez √† la BBC, “nous pouvons fournir cette eau √† une communaut√© de personnes en Afrique subsaharienne et dans d’autres r√©gions s√®ches du monde”.

 

Janvier 2014
Les scientifiques et ing√©nieurs de Harvard publient dans Nature un article pr√©sentant une nouvelle batterie sans m√©tal qui repose sur des mol√©cules √† base de carbone naturellement abondantes appel√©es quinones – similaires √† celles qui stockent l’√©nergie dans les animaux et les plantes. Beaucoup moins ch√®re que les m√©taux normalement utilis√©s dans les batteries, cette technologie, notent les chercheurs, pourrait am√©liorer l’efficacit√© des √©nergies renouvelables dans les grands r√©seaux.

 

Juillet 2014
La soci√©t√© indienne Lavasa Corp. d√©pose une offre publique d’achat, sa deuxi√®me tentative en quatre ans, pour lever 7,5 milliards de roupies (plus de 100 millions de dollars) afin de d√©velopper la premi√®re ville du pays bas√©e sur des principes biomim√©tiques. La soci√©t√© a travaill√© en √©troite collaboration avec des biologistes pour √©laborer le plan directeur de la ville, qui int√®gre des efforts de reforestation, la collecte des eaux de pluie et des pratiques de construction √©cologiques. Si ce plan est r√©alis√©, la ville pourrait abriter jusqu’√† 300 000 personnes.

Le Biomimétisme et notre société

Les normes du biomimétisme pour les entreprises et les commerces

Bien que le biomim√©tisme soit encore un secteur √©mergent, il existe d√©j√† certaines normes qui le soutiennent. C’est le cas de l’Organisation internationale de normalisation (ISO) avec la norme ISO 18458 (sur la terminologie, les concepts et la m√©thodologie) et la norme ISO 18459 (optimisation du biomim√©tisme). L’AFNOR a √©galement une norme connue sous le nom de XP X42-502 qui se concentre sur le biomim√©tisme et l’√©co-conception.

 

Le biomim√©tisme est une force puissante pour l’innovation durable. Cependant, la r√©alit√© est que de nombreuses id√©es innovantes, biomim√©tiques ou non, ne trouvent pas de succ√®s sur le march√©. Certaines √©chouent parce qu’elles n’ont pas √©t√© con√ßues dans le contexte d’un besoin sp√©cifique et viable du march√©, d’autres en raison d’un manque de ressources n√©cessaires pour les mettre sur le march√©. Les solutions biomim√©tiques sont souvent des innovations perturbatrices qui peuvent √™tre consid√©r√©es comme une menace pour les int√©r√™ts de concurrents bien √©tablis. Pour ces raisons, les nouveaux venus sur le march√© doivent identifier des moyens mutuellement b√©n√©fiques de travailler avec les acteurs du secteur et les points d’entr√©e dans un √©cosyst√®me de march√©. Par ailleurs, les innovateurs doivent parfois cr√©er leurs propres √©cosyst√®mes pour mettre leur produit ou service sur le march√©. Tout commence par l’adoption d’une vision syst√©mique.

biomimetisme

De nouvelles technologies possibles comme la nouvelle combinaison spatiale pour la NASA

R√©cemment, la NASA a pr√©sent√© trois conceptions pour son dernier prototype de combinaison spatiale, con√ßu pour r√©sister √† l’habitat sur Mars. L’un des concepts imitait les cr√©atures qui prosp√®rent dans l’un des environnements les plus rudes ici sur Terre : les profondeurs de la mer. La combinaison reproduit donc la peau √©cailleuse et la bioluminescence de certains poissons. Bien que la combinaison ait fini par perdre du terrain face √† un mod√®le diff√©rent, elle a montr√© que la nature pouvait offrir des cl√©s importantes pour d√©verrouiller le cosmos.

 

Et ce n’est pas tout : La nature peut √©galement contribuer √† construire un meilleur avenir industriel chez nous. Selon certains, l’innovation humaine devrait s’inspirer des processus naturels, car apr√®s des milliards d’ann√©es d’√©volution, la nature a d√©termin√© ce qui est efficace, effectif et durable. Ce n’est pas une id√©e nouvelle. Des avions au Velcro, les inventeurs se sont longtemps tourn√©s vers la flore et la faune pour s’inspirer et s’instruire. Mais aujourd’hui plus que jamais, la biomim√©tique g√©n√®re des conceptions de produits (sans parler des centaines de millions de dollars d’investissement en capital) qui ne sont pas seulement pionni√®res, mais aussi potentiellement durables.

Bien d’autres possibilit√©s du Biomim√©tisme au quotidien

Coussins d’escalade – Pieds de Gecko

Les coussins d’escalade capables de supporter le poids d’un √™tre humain sont une imitation de la biom√©canique des pieds de gecko.

pieds gecko

L’a√©rodynamisme du train Japonais – Bec du Martin p√™cheur

L’a√©rodynamique du c√©l√®bre train japonais Bullet s’inspire de la forme du bec d’un oiseau.

train bec martin pecheur

Premier avion – Pigeon

La premi√®re machine volante plus lourde que l’air des fr√®res Wright, en 1903, a √©t√© inspir√©e par les pigeons volants.

avion frere wright

Structures de refroidissement passif РTermitières

L’architecture s’inspire des termiti√®res pour concevoir des structures de refroidissement passif.

architecture termitiere

Velcro – Plantes

Le velcro na√ģt de l’observation des crochets mis en place par certaines plantes pour la propagation de leurs graines via le pelage de l’animal.

velcro plantes

Maillot de bain – Peau du requin

L’√©tude de la peau de requin est √† l’origine de maillots de bain particuli√®rement efficaces, ainsi que d’un vernis pour le fuselage des avions

peau de requin maillot de bain

Inverser le changement climatique par le Biomimétisme pour réduire les émissions de CO2

Lors de la r√©union de la COP21 (appel√©s aussi accords de paris), les dirigeants du monde entier se sont r√©unis √† Paris pour une conf√©rence d’importance capitale o√Ļ des groupes d’experts intergouvernemental se sont entretenus sur l’√©volution du climat. Les discussions ont permis de parvenir √† un nouvel accord international, applicable √† tous les pays, afin de mettre en place des moyens contre le r√©chauffement climatique en dessous de 2¬įC. Mais comment le biomim√©tisme peut-il aider ?

 

Cette immense projet n√©cessitera une coop√©ration, un engagement et plus qu’une simple promesse de r√©duire les √©missions de carbone en luttant contre le r√©chauffement climatique. En fait, le GIEC estime que les temp√©ratures de surface resteront approximativement constantes √† des niveaux √©lev√©s pendant de nombreux si√®cles apr√®s l’arr√™t complet des √©missions de gaz √† effet de serre par le CO2 d’origine humaine. Le rapport du GIEC poursuit en soulignant que pour faire une diff√©rence significative, nous devons r√©duire le carbone de l’atmosph√®re.

 

Le biomim√©tisme permet un ensemble de solutions qui se tournent vers la nature pour trouver des strat√©gies de gestion du carbone. Le biomim√©tisme est tr√®s prometteur pour nous aider √† combattre le changement climatique ou du moins √† nous y adapter. En effet, la nature cr√©e des habitats o√Ļ chaque organisme est adapt√© √† sa place et √† ses conditions. Au fur et √† mesure que les conditions de l’habitat changent, les organismes se d√©veloppent et changent continuellement en synchronisation afin de survivre.

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