L'union de l'ingénierie et du biomimétisme : une source d'innovation durable

Ingénierie et biomimétisme : une nouvelle tendance pour l'avenir ? 

L'association entre l'ingénierie et le biomimétisme reste encore largement méconnue. Cependant, l'état d'esprit actuel des étudiants et des nouveaux diplômés montre une volonté de concilier innovation et environnement, soulignant ainsi l'urgence d'agir. Le manifeste étudiant "Pour un Réveil Écologique", qui a recueilli plus de 32 500 signatures en 2020, témoigne de cette prise de conscience. 

Grâce au biomimétisme, l'ingénierie peut trouver une voie pour les futures innovations alliant sobriété et performance. En effet, sous nos yeux, se déploient des écosystèmes entiers où la vie s'est développée dans sa diversité en utilisant uniquement le soleil, l'eau, le carbone et certains nutriments. Tout semble y être parfaitement organisé. Ainsi, s'inspirer de ces savoir-faire pour notre industrie apparaît comme une démarche logique. 

Désormais, la combinaison de l'ingénierie et du biomimétisme semble capable d'accompagner la transition écologique de l'industrie à l'échelle mondiale. Et c'est une bonne nouvelle ! Cette combinaison est déjà présente dans de nombreux projets, couvrant des domaines variés tels que l'énergie, la mobilité, les biens de consommation, la santé, la construction, le numérique, etc. Cette approche de recherche et développement (R&D), qui puise son inspiration dans l'ingéniosité du vivant, permet aux ingénieurs de renouer avec la nature tout en rendant notre industrie plus durable. Elle ouvre également la possibilité aux ingénieurs et aux biologistes d'innover ensemble au service de la nature, dont l'homme fait partie. Un nouveau métier, celui de biomiméticien, a d'ailleurs émergé pour désigner ces professionnels à la croisée de l'ingénierie et de la biologie. 

Ingénierie et biomimétisme fondements de l'observation du vivant et de la nature. Ainsi, pour être fidèle à son modèle, l'ingénierie biomimétique doit s'efforcer de reproduire certaines règles fondamentales qui régissent le fonctionnement du vivant. Janine Benyus, une figure de proue du biomimétisme, en a établi dix, extrapolées des seize principes de la biologie formulés par le biochimiste MahlonHoagland dans son ouvrage Exploring the Way Life Works : The Science of Biology. 

Ces dix règles fondamentales du biomimétisme sont les suivantes : 

1. Utiliser ce qui est à portée de main. 

2. Utiliser une chimie douce : des réactions à température et pression ambiantes utilisant l'eau comme seul solvant. 

3. Recycler et utiliser les ressources de manière circulaire. 

4. Accorder une grande importance à l'information : capturer et émettre avec précision pour optimiser son action. 

5. La collaboration est récompensée. 

6. Connaître l'environnement dans lequel on évolue. 

7. Utiliser le principe de la diversité comme levier de résilience face aux aléas. 

8. Adapter les formes en fonction des fonctions, et non l'inverse. 

9. Optimiser. 

10. Adopter une approche systémique du problème : viser l'autosuffisance d'un écosystème. 

Il est important de souligner que le biomimétisme se distingue de la simple bio-inspiration par l'intégration de la notion d'éco-conception. Ainsi, l'ingénieur biomiméticien doit concevoir un système dont le résultat aura un effet neutre ou positif sur l'environnement. Toutefois, atteindre le plus haut degré de biomimétisme est encore difficile aujourd'hui. Cela est en partie dû au modèle industriel choisi par l'humanité depuis la Révolution Industrielle, axé sur la maximisation des profits d'un élément spécifique au détriment des autres, ce qui contribue à la dégradation de l'environnement dans son ensemble. Les dommages environnementaux causés par ce modèle ont un impact à long terme, mettant en évidence le manque de résilience de ce modèle au fil du temps. En revanche, la nature vise à optimiser plutôt qu'à maximiser, en recherchant un équilibre entre les différents facteurs d'influence, ce qui favorise une plus grande résilience industrielle à long terme. 

Il est donc nécessaire de trouver des moyens de réinventer notre façon de produire. Le biomimétisme, en tant que méthode d'innovation pour l'ingénierie, en est une. Pour mettre en place cette approche et concevoir des technologies biomimétiques, l'ingénieur peut adopter une démarche biomimétique. 

Exploration des projets inspirants alliant ingénierie et biomimétisme : 

L'ingénierie et le biomimétisme se sont révélés être une combinaison fructueuse, et voici quelques exemples de leur application dans différents domaines. 

Biomimétisme et aérodynamisme : 

Le biomimétisme a joué un rôle essentiel dans les avancées en mécanique des fluides et en aérodynamisme. Les formes utilisées dans l'aéronautique ont souvent été directement inspirées des oiseaux. Un exemple célèbre est celui de Clément Ader, dont la machine volante était inspirée des chauves-souris et a réussi le premier vol motorisé de l'histoire. Pour découvrir d'autres innovations biomimétiques améliorant les propriétés aérodynamiques, cliquez sur le lien ci-dessous. 

Biomimétisme et ingénierie des matériaux et structures : 

Dans le domaine des matériaux, où la résistance et la légèreté sont des critères importants, des exemples inspirants ont émergé. Les animaux volants ont développé des techniques pour rendre leur vol plus efficace, et l'invention de la fabrication additive a permis de reproduire ces principes, révolutionnant ainsi le secteur des matériaux. Pour en savoir plus, consultez l'image ci-dessous. 

Biomimétisme et contrôle des vibrations : 

La limitation et l'absorption des vibrations sont cruciales dans le monde animal pour assurer l'intégrité physique des espèces soumises à des secousses et à d'autres contraintes extérieures. Cela contribue également à la furtivité acoustique. Les prédateurs, par exemple, utilisent ce mécanisme pour maximiser l'effet de surprise et maintenir un contrôle précis de leurs mouvements de chasse. Des technologies bio-inspirées ont été développées pour reproduire cette ingéniosité. Pour en savoir plus, cliquez sur l'image ci-dessous. 

Ces exemples illustrent la synergie entre l'ingénierie et le biomimétisme, qui ont permis des innovations remarquables dans divers domaines. En s'inspirant de la nature, l'ingénierie trouve des solutions efficaces et durables. Il est clair que l'avenir réside dans l'utilisation du biomimétisme pour façonner un monde plus sobre et performant.