Introduction au biomimétisme
■ Les systèmes biologiques sont le résultat d’un processus continu d’optimisation étalé sur des dizaines, voire des centaines de millénaires. Leur caractéristiques de base, fonctionnalité, efficacité, précision, durabilité et autoréparation ont toujours fasciné les hommes concepteurs d’objets et de systèmes. Cette fascination s’est traduite au cours des âges par un effort plus concret et sans cesse renouvelé d’imitation macroscopique de la vie qui a conduit par exemple aux automates de la fin du XVIIIème siècle. Plus près de nous, la notion de matériau " intelligent " s’appuie également sur un schéma biologique. Les actionneurs se comportent comme des muscles, le fonctionnement des capteurs est conçu sur un schéma imitant le système nerveux et l’unité de commande joue le rôle du cerveau d’un être vivant. Dans un premier temps, cette notion de matériau-système intelligent a été approchée de façon macroscopique á partir d’éléments déjá disponibles dans le monde technologique ou améliorés ; ce biomimétisme macroscopique a ouvert des perspectives passionantes.
La prise en compte de cycles biologiques conduit pour sa part au concept d’éco-matériau et á la notion de biodégradabilité ou plus généralement de recyclage programmé. Plus directement, l’inspiration puisée dans l’examen des structures animales et végétales et de leur comportement est une voie de plus en plus prisée d’amélioration des propriétés structurales des matériaux. Cette imitation toujours raffinée est á la base de l’optimisation des biomatériaux.
Des efforts considérables sont par ailleurs déployés pour la minuaturisation des éléments et la distinction entre matériaux et systèmes devient sans objet dès lors que les actionneurs et les capteurs sont intégrés á une échelle mésoscopique ou même microscopique. Les systèmes fabriqués par l’homme atteignent désormais les dimensions des composants de la vie ; grâce á une connaisssance sans cesse accrue des processus biologiques, on peut maintenant envisager des couplages innovants.
Adapter les inventions du vivant á notre univers technologique et benchmarker la nature pour alimenter en idées la force créatrice de nos ingénieurs est dans bien l’air du temps. Les innovations qui ont germé á partir d’une analyse appropriée de structures ou mécanismes naturels sont nombreuses. L’exemple de la feuille de lotus a fait le tour des rédactions du monde entier ; sa structure particulière fait que rien n’y adhère et les saletés qui s’y déposent instantanément sont balayées par la première goutte de rosée venue. Les fabricants d’essuie-glaces ou de matériels de nettoyage haute pression peuvent se faire du souci car les premières réalisations industrielles voient maintenant le jour. En aéronautique, nos ingénieurs qui veulent mettre de plus en plus d’intelligence dans leurs matériaux doivent aller se promener en forêt pour analyser avec attention tous les arbres qui s’adaptent á l’effort, encaissent les chocs sans se rompre et s’autoréparent. Ils ont déjá réalisé un Airbus A 340 expérimental dont le fuselage est recouvert d’un revêtement rugueux qui s’inspire de la structure de la peau d’un squale.
Rédigée par deux chercheurs réputés du domaine des matériaux intelligents, á partir de l’interviews de plusieurs de leurs confrères et de l’analyse d’une abondante bibliographie, la présente étude a pour objectif d’être une introduction á une science en pleine émergence tout en décrivant différentes démarches biomimétiques qui ont conduit á des innovations de rupture.
- Parution: Mars 2003
- ISBN: 2-906024-29-5
- Prix mono-poste: 350 euros HT
- Prix multi-postes: 950 euros HT
