Reconsidérer l’innovation grâce au biomimétisme

Le biomimétisme s’intéresse aux stratégies déployées par la nature pour adopter, à notre tour, des stratégies innovantes "durables" plus respectueuses de la nature et moins énergivores.

"Scrute la nature, c’est là qu’est ton futur", disait déjà Léonard de Vinci, considéré comme le pionnier du biomimétisme.

Les sources sont nombreuses : copier les poissons, la couleur des ailes de papillons, la structure de certaines feuilles. Dans tous les cas, ces spécificités peuvent s’appliquer pour des créations high-techs.

"Le fil de l'araignée est un matériau fantastique car il est à la fois résistant et élastique, des chercheurs tentent de le reproduire aujourd'hui. Cela permettrait de faire des prothèses pour le médical par exemple." Kalina Raskin, directrice de Ceebios, Centre Européen d’Excellence en Biomimétisme de Senlis au service des chercheurs, entrepreneurs et étudiants.

Il y a vingt ans aux Etats-Unis, Janine Benyus écrivait « Biomimicry, Innovation Inspired by Nature », un ouvrage qui permettra de structurer des approches initiées depuis longtemps, sans être toutefois vraiment formalisées.

Le biomimétisme également appelé « bio-inspiration »  met en avant l’étude de la nature sous toutes ses formes animaux, plantes, microorganismes ou encore écosystèmes, pour en tirer autant de développements technologiques ; le but consiste à s’inspirer de la nature pour concevoir des produits, des processus et des procédés novateurs au service de l’humain. Ces développements ont pour avantage d’être moins polluants, moins énergivores, recyclables et de meilleure qualité, tout cela à moindre coût.

Le biomimétisme pour une innovation plus durable / Le biomimétisme tiré par la croissance de la conscience environnementale.

En 1997, Janine Benyus a défini cette approche comme une : « […] démarche d’innovation, qui fait appel au transfert et à l’adaptation des principes et stratégies élaborés par les organismes vivants et les écosystèmes, afin de produire des biens et des services de manière durable, et rendre les sociétés humaines compatibles avec la biosphère […]. »

Le terme biomimicry – qui est devenu biomimétisme en français – manifeste une véritable conscience environnementale. La traduction littérale n’est pas forcément la meilleure, comme la transposition « sustainable development » en « développement durable », alors que « soutenable » conviendrait mieux.

Le site de Biomimicry Europa annonce : « Le biomimétisme détaille trois niveaux d’inspiration, d’exigence croissante en termes de durabilité : les formes adoptées par les êtres vivants  ; les matériaux et les processus de « fabrication » opérant chez les êtres vivants  ; les interactions que les espèces développent entre elles et le fonctionnement global des écosystèmes naturels. » Janine Benyus poursuit : « […] contrairement à la révolution industrielle, la révolution biomimétique ouvre une ère qui ne repose pas uniquement sur ce que nous pouvons prendre dans la nature mais sur les possibilités offertes par la nature pour modifier notre façon de cultiver, de fabriquer des matériaux, de produire de l’énergie, de nous soigner, de stocker de l’information et de gérer nos entreprises […]. »

La nature, une source d’inspiration illimitée

Il pourrait être préférable d’employer le terme de « bio-inspiration » au biomimétisme : le but est de s’inspirer de la nature et non de la copier dans son intégralité.

Il ne faut pas voir cette démarche comme une nouvelle science ou discipline. En réalité, il s’agit plutôt d’une méthodologie ou d’une approche transversale, voire une « philosophie », applicable dans nombre de domaines scientifiques et techniques. Cette approche est susceptible d’apporter une multitude de réponses aux questions techniques ou organisationnelles que l’on se pose aujourd’hui, qu’elles concernent le vivant ou non.

Dans le domaine de la recherche et développement, selon la démarche biomimétique, l’humain doit se réapproprier le vivant en s’inspirant des formes, des relations, des matériaux ou encore des mécanismes offerts par le « génie » de la nature.

(Description : Intérieur d’un nautile qui n’est pas sans rappeler la forme des turboréacteurs)

Les différents types d’innovations issues du biomimétisme

Les réalisations déjà établies sont très nombreuses :  vitres hydrophobes, verres incassables, produits à très basse énergie, production d’eau dans le désert, bâtiments totalement thermorégulés ; mais aussi production de sang universel, de colles biologiques, de coques de bateaux et de bétons ultra-résistants et compostables, systèmes anti-encrassement en mer et ailes d’avions beaucoup plus efficaces… Les possibilités semblent infinies.

Quelques exemples plus célèbres :

  • Le Velcro : Créée en 1941 par l’ingénieur suisse George de Mestral, la bande Velcro imite la bardane, dont le fruit peut se fixer à différentes surfaces grâce à ses multiples crochets. En reproduisant cette technique sur une bande de coton, l’invention était née. Il s’agit d’un des exemples les plus connus de biomimétisme.

  • Le TGV japonais : Le Shinkansen est le fleuron de la technologie nippone. Afin de limiter le bruit lors de la traversée de tunnels, l’ingénieur Eiji Nakatsu s’est inspiré du martin-pêcheur qui traverse l’eau grâce à son long bec pointu, dont le design a été reproduit pour la partie avant du TGV.

  • Les seringues Nanopass33 : Depuis 2005, la société japonaise Terumo Corporation a mis au point des aiguilles coniques permettant de réaliser des piqûres indolores. Cette technologie innovante reproduit fidèlement le design de la trompe de moustique.

  • Le verre anti-reflets : Les chercheurs allemands de la Karlsruhe Institut für Technologie travaillent depuis plusieurs années sur un matériau transparent ne reflétant pas la lumière. Leurs études s’inspirent des ailes du papillon Greta Oto qui possède cette particularité.

  • Les turboréacteurs : Bien des engins à moteur utilisent aujourd’hui ce mode de propulsion. Cette force motrice est employée dans la nature par le nautile, dont la coquille complexe en forme de spirale lui permet de se déplacer silencieusement en eaux profondes.

  • Les éoliennes dernière génération : Au Canada, la société WhalePower commercialise actuellement des éoliennes d’un nouveau type. Celles-ci permettent de réaliser des économies d’énergie importantes, en reproduisant les cannelures se trouvant sur les nageoires des baleines à bosse. Cette application originale constitue d’ores et déjà un progrès de taille pour l’industrie éolienne.

(Description : Pale d’éolienne inspirée des nageoires des baleines à bosse)

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