Le biomimétisme, la bio-inspiration : c'est quoi ?

Publié par Nathalie Bigeat, le 8 juin 2018   3.3k

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Une économie de moyens, voilà comment résumer l'évolution de la vie sur terre. Etre efficace et savoir s'adapter avec peu de choses.

Dans son livre "Comment fait le gecko pour marcher au plafond ? A la découverte des nanostructures naturelles" Serge Berthier, explique que :

"Tout organisme doit faire face à un très grand nombre de contraintes, tant physicochimiques (pression, température, acidité, humidité…) que biologiques (recherche partenaires, évitement des prédateurs, communication avec les individus de son espèces ou d’autres espèces…)." 

C'est pourquoi, Il définit ainsi les structures naturelles selon 3 axes principaux :

- Les structures naturelles sont multifonctionnelles c'est à dire qu'une structure est capable d'assumer plusieurs fonctions à la fois tout en conservant un certain équilibre.

- Les structures naturelles sont économes en éléments chimiques.

- Les structures naturelles sont complexes.

En effet, afin d'optimiser leurs fonctions avec si peu d'éléments chimiques, les systèmes structuraux doivent développer des architectures  dans leurs macrostructures ainsi que dans leurs nanostructures.

Un des exemples de multifonctionnalités le plus connu est le papillon morpho.

La structure de l’aile du morpho est à l’origine de la génération de couleurs, couleurs qui assurent ici la reconnaissance entre sexes d’une même espèce, et donc la reproduction. Elle est fortement hydrophobe, ce qui protège le vol de l’insecte et favorise son auto nettoyage. De plus, elle assure aussi l’absorption de l’énergie solaire et l’autorégulation thermique du papillon. 

Vous pouvez retrouver d'autres vidéos "Nature = Futur" sur le site du Centre Européen d'Excellence en Biomimétisme, le CEEBIOS

Le Ceebios, basé à Senlis, a pour mission principale de fédérer un réseau de compétences afin d'accompagner des projets innovants sur le biomimétisme.

Mais au fait, c'est quoi le biomimétisme?

Dans la norme ISO 18458, il est définit comme "philosophie et approches conceptuelles interdisciplinaires prenant pour modèle la nature afin de relever les défis du développement durable" (ISO/TC266, 2015b).

Autrement dit, le biomimétisme consiste à s'inspirer des propriétés d'un ou plusieurs systèmes biologiques afin de mettre au point des procédés et des organisations permettant un développement durable des sociétés.

Du point de vue de cette approche, la Bio-inspiration devient un concept plus générique puisqu'il se définit comme "une approche créative basée sur l'observation des systèmes biologiques" (ISO/TC266, 2015b)

En effet qui dit bio-inspiration ne sous entend pas forcément l'intégration du développement durable dans une approche créative s'inspirant de la nature.

Nous en venons donc à la question : de quelle façon aborder le biomimétisme?

A ce jour, il existe 2 normes  :

- La norme ISO 18458 : "Biomimétique-Terminologie, concepts et méthodologie" 

- la norme ISO 18459 : "Biomimétique-Optimisation biomimétique"

Dans sa thèse " Innovation par la conception bio-inspirée: proposition d'un modèle structurant les méthodes biomimétiques et formalisation d'un outil de transfert des connaissances", P.E Fayemi, liste toutes les théories de la conception.

Parmi elles, on retrouve le Design Thinking, la Théorie C-K et la Théorie de Résolution des Problèmes Inventifs (TRIZ).

Cette dernière ayant servi de base au site AskNature. En effet, "l'idée de la démarche BIO TRIZ est de créer un parallèle entre les systèmes techniques et les systèmes biologiques par l'intermédiaire d'outils issus de TRIZ, comme entre autre, les principes inventifs" (Fayemi, 2016)

Une bio-inspiration soutenable utilisant le biomimétisme doit aussi croiser ses connaissances avec les sciences du vivant (cognition, évolution et thermodynamique du vivant), ainsi que les sciences de la gestion (management de l'innovation, processus, méthodes et outils).  D'où l'importance de la transdisciplinarité des équipes de conception. 

Où partager les connaissances et par quels réseaux?

Pour cela, différents centres de recherche sont présents en Europe et aux USA afin de mettre en commun les moyens et les connaissances sur la bio-inspiration : 

-          Biokon en Allemagne

-          iHub aux USA

-          CEEBIOS en France

-          Center for Naturally Inspired Manufacturing au Royaume Uni

Nombreuses sont les formations qui se développent en France et en Europe. A ce propos, Le Ceebios a édité une synthèse des différentes formations en Europe en 2017.

Une autre manifestation mérite d'être connue elle aussi, elle est organisée par le Biomimicry institute, c'est  le Biomimicry Global Design Challenge qui change de thème chaque année.


Bibliographie :

Innovation par la conception bio-inspirée: proposition d'un modèle structurant les méthodes biomimétiques et formalisation d'un outil de transfert des connaissances, Pierre Emmanuel Fayemi,  (HAL Id : tel-01531185)

Comment fait le gecko pour marcher au plafond ?  A la découverte des nanostructures naturelles,  Serge Berthier, éditions Belin : pour la science

https://ceebios.com/

https://biomimicry.org/

Photo  : Nathalie Bigeat