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Saint-Leu U n e h i s t o i r e , u n a v e n i r la F oret - Quand la science

Saint-Leu U n e h i s t o i r e , u n a v e n i r la F oret - Quand la science S ‘ biomimétisme de la ou le S e m a i n e d e l a s c i e n c e La nature au ser vice de l’homme [imiter] [observer] Le biomimétisme (bio = vie et mimesis= imiter) est l’art de s’inspirer de la nature pour concevoir des produits, des procédés ou des systèmes innovants. C’est s'immerger dans la nature, interviewer la fore et la faune de notre planète pour encourager les ingénieurs, biologistes, architectes, designers à travailler ensemble en utilisant la nature comme modèle et comme système de référence. Ils préservent la diversité et le génie de la vie. Depuis la première bactérie née sur Terre, il s’est écoulé 3,8 milliards d’années. Au cours de ces milliards d’années, les organismes vivants se sont comportés comme un immense laboratoire, avec des millions d’expériences réalisées. Ils sont des ingé- nieurs chevronnés : ils ont trouvé ce qui fonctionne, ce qui est approprié, et surtout ce qui perdure sur terre. Stratégies variées, richesse des molécules, les procédés inventés par la nature sont incroyablement nombreux. D’autres organismes vivants, pas assez bien adaptés, ont, eux, disparus, triés par l’évolution. Tout ce qui nous entoure aujourd’hui possède le secret de la survie, les adaptations aux diférents milieux et le savoir vivre les uns avec les autres. La nature est une géniale machine à produire à moindre coût énergétique des matériaux efcaces et non polluants. Fort de ce constat, les scientifques étu- dient aujourd’hui les diférentes caractéristiques des organismes vivants. [Objectif : donner aux industriels les recettes «vertes» pour produire autrement du béton, du verre, de la colle… et ça marche !]  Un exemple très célèbre : le velcro. C’est en observant les fruits de la bardane, munis de petits crochets qui leur permettent de s’accrocher au pelage des ani- maux, que l’ingénieur Suisse Georges de Maestral a eu l’idée de créer le fameux «scratch» qui consiste en deux bandes recouvertes chacune d’une texture difé- rente, permettant lorsqu’on les met en contact d’obtenir rapidement une liaison. [observer] [imiter] Les organismes vivants Les cinq règnes Identifcation Repérage d'un matériau du vivant présentant une propriété intéressante ou du problème scientifque, technologique, éco- logique à résoudre. 1 Compréhension Sur la base de la connaissance de la structure, sélection de la meilleure solution naturelle. 2 Imitation Reproduction et adaptation des techniques ou procédés utilisés dans le milieu naturel. 3 [La démarche biomimétique s’efectue en 3 étapes] [LE BIOMIMETISME, C’EST QUOI ?] Quand la science S ‘ biomimétisme de la ou le S e m a i n e d e l a s c i e n c e La nature au ser vice de l’homme [imiter] [observer] Saint-Leu U n e h i s t o i r e , u n a v e n i r la F oret - [LES PRECURSEURS] Mythologie grecque «Le rêve d’Icare» XVe siècle Léonard de Vinci Observe le vol des oiseaux et s’en inspire pour réaliser les plans de l’hélicoptère, du deltaplane et du parachute. XVIème siècle Matthew Baker En 1598 construit une coque de bateau d’après le modèle d’une tête de morue et d’une queue de maquereau. XIXème siècle Michaël Kelly Invente le fl de fer en 1868 après avoir observé un buisson épineux repoussant le bétail. XIXème siècle Otto Lilienthal Etudie le vol des cigognes et s’en inspire pour inventer entre 1891 et 1896 les 1ers appareils de vol plané réussis. XXème siècle Georges de Mestral Invente en 1948 le Velcro après avoir observé la bardane, plante aux fruits «accrocheurs». XXème siècle Janine Benyus Vulgarise et renouvelle le concept en 1997 Quand la science S ‘ biomimétisme de la ou le S e m a i n e d e l a s c i e n c e La nature au ser vice de l’homme [imiter] [observer] Saint-Leu U n e h i s t o i r e , u n a v e n i r la F oret - [COMMENT PROCEDE LA NATURE ?] 1- La nature fonctionne à l'énergie solaire : Les organismes vivants ont depuis toujours capté et utilisé le soleil, comme éner- gie stable et durable, celui-ci étant la principale des trois sources «inépuisables», avec les marées et la géothermie, et celles dont beaucoup d’autres découlent : le vent, et donc les vagues, viennent de l’énergie solaire. 2- La nature utilise seulement l’énergie dont elle a besoin : Les organismes vivants optimisent leur consommation d’énergie grâce à des adaptations comme l’architecture des ruches des abeilles qui leur permet d’utiliser moins de matière ou l’hibernation de certains animaux qui leur permet de passer l’hiver en consommant moins de graisse. 3- La nature adapte la forme à la fonction : Les organismes vivants s’adaptent aux contraintes de leurs fonctions : par exemple, construire un abri adapté aux conditions climatiques comme certaines termitières. Grâce à un ingénieux système de ventilation, celles-ci gardent une température constante, quel que soit la température extérieure. S’appuyant sur cette prouesse, de nombreux bâtiments ont pu réaliser des économies de chauf- fage et de climatisation de l’ordre de 50 à 90%. 4- La nature recycle tout : Les déchets produits par un organisme servent de ressources à un autre orga- nisme, comme les plantes mortes qui nourrissent les champignons et les moisissures et ces derniers les redistri- buant ensuite sous forme de nutri- ments aux autres êtres vivants. 5- La nature récompense la coopération : Toutes les plantes -comme d’ailleurs tous les animaux- ont besoin du voisinage de plusieurs communautés d’organismes diférents. Pas une seule plante ne peut, à elle seule, soutirer de la roche ou du sol tout ce dont elle a besoin. Les coopérations les plus étroites sont les symbioses, qui permettent souvent des « innovations naturelles » impossibles aux organismes seuls. Citons le bufe afri- cain, qui vit une symbiose avec les hérons «garde-bœuf». Il bénéfcie de leur sur- veillance aérienne car ils le préviennent en cas de danger. Les hérons, quant à eux, sont protégés par le bufe sur lequel ils se perchent. Ils picorent ses para- sites, ce qui lui fournit en retour un service de nettoyage gratuit ! 6- La nature développe la diversité Coopérer implique de pouvoir compter sur plusieurs espèces. Récemment, des chercheurs ont mis en évidence la proportionnalité entre diversité et producti- vité, confrmant ainsi la thèse de Darwin selon laquelle, plus le nombre d’espèces est élevé, plus la coopération est efcace. 7- La nature utilise les richesses locales Les organismes vivants ne pratiquent pas le luxe de se nourrir de denrées venues du bout du monde, mais puisent plutôt ce dont ils ont besoin dans leur environ- nement immédiat, en préférant souvent les ressources abondants et d’accès facile. 8- La nature ne fait pas d’excès Les organismes vivants produisent sans avoir recours à de hautes pressions, de fortes chaleurs, ou des produits chimiques agressifs, c'est-à-dire sans «chaufer, traiter ou presser» comme nous le faisons. Ils ne pratiquent donc que ce que leur organisme leur permet, mais également sans produire de déchets ni de gâchis. 9- La nature puise sa créativité dans les limites qui lui sont imposées Des multiples contraintes auxquelles doit faire face la nature, naît une forme d’inventivité, stimulée par les limites géographiques et naturelles, Il en va ainsi de la forêt tropicale où se sont développées de fortes rela- tions symbiotiques entre les orga- nismes vivants. De nos jours, on cherche trop souvent à puiser de l’énergie ou des matières premières dans la nature pour les utiliser rapidement sans se soucier de savoir s’il y en aura encore demain. Beaucoup d’endroits sur Terre ont été vidés de leurs richesses naturelles, il y a urgence à nous tourner vers les écosystèmes matures qui préservent, économisent et ne gaspillent pas l’énergie. Il faut pour cela s’inspirer de la nature qui a, elle, un fonctionnement parfaitement durable et adapté aux circonstances. Les 9 stratégies de la nature 1- Elle fonctionne à l'énergie solaire. 2- Elle utilise seulement l'énergie dont elle a besoin. 3- Elle adapte la forme à la fonction. 4- Elle recycle tout. 5- Elle récompense la coopération. 6- Elle développe la diversité. 7- Elle utilise les richesses locales. 8- Elle ne fait pas d'excès. 9- Elle puise sa créativité dans les limites qui lui sont imposées Quand la science S ‘ biomimétisme de la ou le S e m a i n e d e l a s c i e n c e La nature au ser vice de l’homme [imiter] [observer] Saint-Leu U n e h i s t o i r e , u n a v e n i r la F oret - [EN QUOI CONSISTE LE BIOMIMETISME ?] Les scientifques orientent leurs recherches selon trois niveaux d’inspiration : 1- Les formes (incluant les surfaces) 2- Les procédés (incluant les matériaux) 3- Les écosystèmes ou les stratégies Le TGV et le uploads/Ingenierie_Lourd/ poster-biomimetisme.pdf