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5 notions pour comprendre

La nature nous fascine depuis toujours

Plus les hommes vivaient à proximité de la nature plus ils l’imitaient naturellement. La nature, source d’inspiration inépuisable, est évoquée partout : littérature, légendes et contes, philosophie, poésie, musique ou peinture, inventions. Ainsi l’exemple des Inuits qui auraient bâti leurs igloos en imitant la tanière de l’ours blanc. 

 Chaque époque a recherché dans la nature des solutions à ses problèmes techniques. Après avoir étudié le vol des oiseaux et avoir longuement observé l’anatomie de leurs ailes ainsi que la fonction et la position des plumes, Léonard de Vinci invente l'ornithoptère, une machine semblable à des ailes d’oiseau activées par la force musculaire humaine.
Georges Cayley (1773 -1857), le père de l’aéronautique, s’est inspiré du héron. Clément Ader (1841-1925) avec son Eole, premier avion à rester suspendu en l’air un peu plus de 5 secondes, imite point par point la voilure d’une chauve-souris.

Maîtriser son énergie : le modèle de la nature

La nature a horreur des dépenses inutiles d'énergie. Les êtres vivants gaspilleurs sont vite évincés par la sélection naturelle.

Face à des obstacles, les hommes fabriquent des machines et utilisent de l'énergie dans 70 % des cas. Pour résoudre des problèmes similaires, la nature n'a recours à l'énergie que dans 5 % des cas. Plantes et animaux se basent sur la structure et l'organisation des différentes parties de leur corps pour résoudre ces défis.
La nature gère économiquement son énergie, mais elle en produit également de manière efficace. Par exemple l’éponge vitrifiée, appelée Euplectella : ses filaments ont les propriétés des fibres optiques inventées dans les années 50 mais ils sont plus solides et sont fabriqués à température ambiante ! (les humains pour faire du verre doivent atteindre une température de plus de 500 degrés).

Apprendre des écosystèmes pour mieux se soigner 

C’est au début des années 80 que des scientifiques ont pour la première fois émis l’hypothèse que le comportement d’ingestion de feuilles par les primates relevait de l’automédication.

« Tous les animaux développent ainsi une science de leur propre survie qui nous apprend de nouvelles façons de soigner des blessures ou de guérir de telle ou telle maladie : de nouvelles sciences sont nées, comme la « zoopharmacognosie » qui traite de la connaissance de la pharmacopée naturelle des animaux, l’ethnobiologie qui met en relation la vie animale et les écosystèmes où vivent des groupes organisés, ces travaux débouchant sur la prospection bio rationnelle de nouveaux médicaments » explique la biologiste Janine M. Benyus.

Pendant très longtemps nous avons compté nous aussi sur les végétaux pour élaborer des médicaments. Pourtant à la fin des années 70 les plantes ont cessé d’être les seules candidates pour la recherche en pharmacologie, la chimie de synthèse et la biologie moléculaire les ont quasi remplacées. Aujourd’hui nous assistons à un retour des plantes pour des raisons financières mais aussi idéologiques… L’étude des animaux et les échanges avec les peuples qui ont continué à se soigner avec les plantes locales, sont source d'inspiration.
 

Les formes comme source d'inspiration

L'imitation de la forme ou de l’allure d’une espèce vivante permet d'améliorer l'impact des technologies sur l'environnement et de faire des économies d'énergie. Dans le domaine des transports les oiseaux sont une première source d’inspiration mais il y a aussi les poissons et les mammifères marins.
Par exemple le TGV japonais, le Schinkansen traverse de nombreux tunnels qui provoquent une résistance et donc une perte d’énergie. Les ingénieurs ont remarqué que le Martin pêcheur passe de l’air dans l’eau sans perdre beaucoup d’énergie. Ils imitent la forme du bec avec un résultat étonnant : consommation électrique en baisse et plus grande rapidité. Le vol silencieux du hibou est dû aux plumes dentelées sur les ailes. Les ingénieurs japonais s’en inspirent pour diminuer le bruit du train.
Des concepteurs d’avions ont mis au point sur les avions des ailettes quasi verticales ou winglets  inspirées de la forme des ailes des aigles des steppes. Elles permettent d’améliorer l’aérodynamisme et ainsi, de réduire la consommation de carburant.

De nouveaux procédés techniques pour la construction

La nature inspire les ingénieurs qui veulent utiliser de nouveaux matériaux ou améliorer la climatisation d’un bâtiment. Elle apporte à l’homme des solutions avantageuses en terme de technologie, de confort, d’économie.

  Les ingénieurs s’inspirent notamment de la biologie du comportement des insectes sociaux comme les termites qui utilisent les lois de la physique et de la chimie. Les termitières ont une très bonne climatisation et les scientifiques ont étudié ce phénomène dit de climatisation passive. C’est une ventilation basée sur les mouvements d’air chaud et froid qui permet de garder la termitière à température constante. L’immeuble Eastgate à Harare au Zimbawe conçu à partir du système de ventilation des termites africaines réalise des économies d’énergie de 90 % !

Les ingénieurs s’inspirent aussi de procédés de construction des coraux et testent la  fabrication du ciment. Ils imitent le principe de la biominéralisation du corail. Les coraux utilisent du CO2 pour la construction de leur squelette car l’addition du CO2 à l’eau de mer permet de construire du carbone de calcium et de magnésium. Ces deux éléments sont des produits de base de la production de ciments et d’agrégats.

Des matériaux intéressants sont ceux dotés d' une structure en nid d’abeille (suite d’hexagones). Elle confère aux matériaux en résine ou fibre de verre de la légèreté, de la résistance et la propriété de pouvoir supporter la compression. Ils sont utilisés depuis une trentaine d’années dans le bâtiment et d’autres secteurs.

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