La pratique de l’invention biomimétique peut procéder de la biologie vers le design, ou du design vers la biologie. Selon l’approche qui va de la biologie au design, un phénomène biologique suggère une nouvelle façon de relever un défi dans le domaine du design humain. Wilhelm Barthlott, de l’Institut Nees, à l’Université de Bonn, a étudié la manière dont les feuilles, par exemple celles du lotus, parviennent à rester à l’abri de contaminants sans avoir besoin de détergents. Ses travaux décrivent comment un paysage de bosses minuscules et de cristaux cireux transforme l’eau en perles. Des particules polluantes vacillent au sommet des nano-montagnes et sont facilement ramassées par l’eau, de la même façon qu’une boule de neige ramasse des feuilles sur une pelouse. Barthlott et ses collègues ont trouvé le moyen de reproduire les profils géométriques du lotus dans des produits commerciaux, tels qu’une peinture pour les façades des bâtiments qui présente une surface nanorugueuse lorsqu’elle est sèche. L’eau de pluie nettoie le bâtiment. Aujourd’hui, des douzaines de produits autonettoyants, comme le verre, les tuiles et les textiles sont marqués du symbole du lotus.
Selon l’approche qui va du design à la biologie, l’innovateur commence par un défi en termes de design humain, il identifie la fonction principale et ensuite passe en revue les façons dont différents organismes ou écosystèmes accomplissent cette fonction. Un exemple ici serait la recherche d’une nouvelle manière de réduire la croissance microbienne sans provoquer de résistance antibiotique. Peter Steinberg, de l’Université de New South Wales (Nouvelle-Galles du Sud, en Australie), a eu recours à une approche caractéristique du biomimétisme. Il a identifié un environnement qui grouillait de microbes puis cherché des organismes à l’intérieur de cet environnement qui n’avaient pas de biofilms sur leur surface. Il a trouvé son « champion de l’adaptation» dans les eaux troubles de Botany Bay en Australie. Delisea pulchra, un varech rouge, reste à l’abri des microbes en dégageant des furanones, c’est-à-dire des molécules qui perturbent les mécanismes de communication signalétique d’une bactérie comme Pseudomonas aeruginosa. Quand les bactéries sont brouillées par des furanones, elles sont incapables de recevoir un minimum ou quorum de signaux envoyés par d’autres bactéries. Sans une « détection du quorum » positive, elles sont incapables de commencer à former des biofilms. L’entreprise de Steinberg, Biosignal, Ltd, d’Eveleigh en Australie, a imité ces composés répulsifs et autorisent leur utilisation sous licence par des sociétés qui produisent des peintures antisalissures non toxiques, des lentilles de contact, et des enduits superficiels pour les hôpitaux.
LE BIOMIMÉTISME CONSTITUE DÉJÀ UN DOMAINE SCIENTIFIQUE EN PLEINE EXPANSION. QUI SONT LES PIONNIERS DU BIOMIMÉTISME ?
1. Wes Jackson (The Land Institute) étudie les prairies comme un modèle pour une agriculture qui fournit des polycultures comestibles pérennes, aptes à nourrir la terre plutôt qu’à l’épuiser.
2. Thomas et Ana Moore et Devins Gust (de l’Université d’Arizona) enquêtent sur la façon dont une feuille capte l’énergie. Leur objectif, c’est de fabriquer une cellule solaire de la taille d’une molécule. Leur « pentad » photosensible imite un centre de réactions photosynthétiques, en créant une minuscule pile alimentée par l’énergie solaire.
3. Jeffrey Brinker (Sandia National Lab) a imité le processus d’autoassemblage de l’oreille de mer afin de créer un verre ultra-résistant et optiquement vide à travers un processus de fabrication silencieux et à basse température.
4. J. Herbert Waite (de l’Université de Californie, Santa Barbara) étudie la moule commune qui s’attache à des rochers grâce à une colle qui est capable de faire ce que notre colle artificielle ne peut pas faire : sécher et coller sous l’eau. Des équipes différentes essaient d’imiter cette colle sous-marine.
5. Peter Steinberg (Biosignal) a créé un composé antibactérien qui imite le varech Delisea pulchra. Ces algues rouges empêchent les bactéries de se poser sur leurs surfaces en brouillant leurs signaux de communication grâce à des composants respectueux de l’environnement qui s’appellent des furanones.
6. Bruce Roser (Cambridge Biostability) a développé une méthode d’entreposage de vaccins thermostable qui élimine le besoin de systèmes de réfrigération coûteux. Le processus est fondé sur un processus naturel qui permet à la plante de la résurrection (Selaginella lepidophylla) de rester dans un état de dessiccation pendant des années.
7. David Knight et Fritz Vollrath (de l’Université d’Oxford et Spinox) imitent le processus de fabrication durable de l’araignée afin de trouver un moyen qui permette aux humains de fabriquer des fibres sans chaleur et sans toxines.
8. Jay Harman (PAXscientific) a créé des aubes, des aérateurs et des hélices super-efficients en s’inspirant de la géométrie de la spirale hydrodynamique que l’on trouve dans les coquillages, les varechs et les cornes de bélier.
9. Richard Wrangham (Harvard) fait de la recherche sur les composés médicamenteux utiles aux êtres humains en étudiant les chimpanzés qui se soignent avec des plantes trouvées dans l’armoire à pharmacie de la nature.
Maryline Passini
Pour comprendre voir aussi les 2 premiers volets biomimétisme :
Le biomimétisme : la nature ingénieux, ingénieuse, géniales innovations : http://www.proame.net/le-biomimetisme-la-nature-ingenieux-ingenieuse-geniales-innovations/
La société FLOS a dévoilé le 18 avril une lampe innovante biodégradable à 100 % naturellement dans l’eau, grâce notamment au bioplastique PHAs de Bio-on. Devenue une icône dans le design de l’éclairage, la lampe FLOS – Miss Sissi – dessinée en 1991 par Philippe Starck devient le premier objet à adopter ce bio-polymère « révolutionnaire ».
