La bio-inspiration et le biomimétisme sont deux concepts proches pour qualifier une démarche qui s’inspire du vivant.
Biomimétisme ou bio-inspiration ?
La bio-inspiration est un processus de créativité très ancien qui consiste à s’inspirer du vivant, animal ou végétal, pour mettre au point une innovation technologique (nouveaux matériaux, nouveaux systèmes…). Nous pouvons citer comme exemples les machines volantes de Léonard de Vinci, inspirées du vol des oiseaux, ou encore la bardane qui a soufflé le principe du Velcro.
Le biomimétisme est un concept beaucoup plus récent qui reprend la bio-inspiration en y apportant la dimension de soutenabilité. Il s’agit ici de s’inspirer de la nature pour innover de façon durable, en suivant les principes de fonctionnement du vivant :
- La nature recycle tout ce qu’elle produit (correspond à l’analyse du cycle de vie de l’objet que l’on va fabriquer).
- La nature optimise l’utilisation de ses ressources et de ses moyens (sobriété énergétique).
- La nature se focalise sur les interactions locales avec son écosystème (notion de circuit court).
- La nature utilise des énergies de flux plus que de stockage (exploiter les contraintes de son environnement).
Dans une démarche biomimétique, il s’agira alors d’intégrer ces principes de fonctionnement dès le début du processus de créativité.
Le biomimétisme comme ligne directrice au LTDS
Végétaux, animaux, micro-organismes… En s’inspirant du vivant les équipes du LTDS (Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes) conçoivent des matériaux, des surfaces et des procédés novateurs, en les rendant moins polluants, moins énergivores, recyclables, de meilleure qualité...
Les applications du biomimétisme sont infinies : bande scratch, vitres non mouillables, verres incassables, récupération d’eau dans le désert, bâtiments totalement thermorégulés, pales d’éoliennes et ailes d’avions beaucoup plus efficaces...
benoit lhotte rcf lyon 2021
Le LTDS s’intéresse en particulier au comportement de l’eau sur les surfaces. Il existe des surfaces dites hydrophiles (qui attirent l’eau), hydrophobes (qui la repoussent) voire super-hydrophobes (qui la rejettent). Le laboratoire s’inspire notamment de ces propriétés pour concevoir des matériaux plus absorbants ou au contraire plus résistants à l’eau. Par exemple : développer des surfaces anti-givre pour les bords d’attaque des ailes d’avion (inspirées des feuilles de bambou ou de lotus, connues pour leur propriété de grande déperlance).
De l’innovation technologique à l’avancée sanitaire
Autre source d’inspiration du LTDS : le scarabée du désert de Namibie. Il est capable de récupérer la très faible quantité d’eau présente dans l’air qui l’entoure grâce aux propriétés de ses élytres, les ailes dures qui protègent les ailes postérieures. La surface de ses élytres est composée de pics hydrophiles et de vallées hydrophobes. Répliqué à grande échelle, ce principe peut aboutir à de formidables récupérateurs d’eau. C’est le principe des Warka Tower en Afrique : des tours de bambou capables de capturer l’humidité de l’air. Travailler sur les propriétés de certaines surfaces peut ainsi contribuer à résoudre des questions d’accès à l’eau dans certaines régions du monde.
Un groupe d’élèves de Centrale Lyon, associé au LTDS, travaille d’ailleurs actuellement à la première Warka Tower d’Auvergne-Rhône-Alpes. L’objectif est de récupérer plusieurs dizaines de litres d’eau par jour, chaque jour de l’année, même en période de sécheresse ou de canicule.
« Prenez vos leçons dans la nature, c’est là qu’est notre futur » (Léonard de Vinci)
Outre les bénéfices techniques, s’inspirer de la nature est une très bonne école d’humilité qui replace l’humain dans son écosystème Terre. Les élèves formés selon ces valeurs sont les ingénieurs de demain qui intégreront les questions de biodiversité, de cycle de vie et de sobriété énergétique dans ce qu’ils entreprendront. C’est notamment cette approche biomimétique qui est mise en place et encouragée au sein de l’École Centrale de Lyon.
Écoutez à ce sujet la chronique « Dis Pourquoi ? » sur RCF Lyon diffusée le 2 février 2021. Avec la participation de Stéphane Valette, Professeur de sciences des matériaux, chercheur au LTDS.
