9 ouvrages d’ingénierie qui se sont inspirés de la nature
Les ingénieurs se tournent très souvent vers les plantes et les animaux pour reproduire certains de leurs mécanismes sur leurs inventions. Cette approche scientifique s'appelle la biomimésis et c'est en fait l'étude des processus biologiques et biomécaniques de la nature afin d'améliorer les technologies humaines. En un mot, les ingénieurs essaient d'imiter ce que la nature offre afin de l'appliquer à leurs projets.
Derrière cette observation scientifique se cache la conscience que les plantes et les animaux se sont adaptés à l'environnement au fil du temps, trouvant des systèmes toujours différents et novateurs pour survivre. C'est pourquoi leur évolution peut aider à développer des projets d'ingénierie qui peuvent optimiser nos vies. Voyons certains de ces travaux de biomimétisme.
1. Le martin-pêcheur et le train Shinkansen
Le martin-pêcheur a inspiré la création d'un train à grande vitesse au Japon, le Shinkansen. Le pays est connu pour ses véhicules ferroviaires roulant à plus de 300 km/h, ce qui en aurait fait une source importante de pollution sonore en raison du bruit élevé qu'ils auraient pu produire. Les ingénieurs se sont donc inspirés par cet oiseau pour résoudre ce problème probable. Le martin-pêcheur, en effet, avec son bec allongé, peut se déplacer dans l'air et dans l'eau à la recherche de ses proies, en éclaboussant le moins possible et en émettant le moins de sons possible.
Le train Shinkanken a été construit avec une forme légèrement plus allongée et avec une sorte de bec à l'avant, ce qui signifie que le véhicule ne produit pas de bruit excessif et qu'il consomme 15% d'électricité en moins que les autres trains, tout en ayant une vitesse supérieure de l'ordre de 10%.
2. Les doigts des geckos et les produits pour l'escalade
En étudiant la biomécanique des doigts des geckos, les ingénieurs ont réalisé que leur forme fait de ces petits reptiles des grimpeurs extraordinaires. Leurs études ont permis aujourd'hui de créer des matériaux inspirés des doigts de geckos pour l'escalade, même sur des murs de verre.
3.
Rob and Stephanie Levy/Wikimedia Commons
La capacité aérodynamique des baleines en fait de parfaites nageuses, c'est pourquoi leurs nageoires, plus semblables à des ailes, caractérisées par des protubérances appelées tubercules, ont attiré l'attention des ingénieurs.
WhalePower Tubercle Technology/Facebook
Ces derniers ont imité le mouvement pour réaliser différentes turbines éoliennes. Celles-ci sont dentées, plus silencieuses et plus efficaces que les turbines lisses.
4. Les toiles d'araignée et les verres de protection
Stephencdickson/Wikimedia Commons
Les toiles d'araignées ont une composition biologique qui les rend très résistantes et réfléchissantes aux rayons UV. Les ingénieurs s'en sont inspirés pour concevoir un type de verre visible aux yeux des oiseaux, afin d'éviter qu'ils ne s'écrasent sur les vitres. Ces nouveaux produits, en plus d'être plus résistants, réfléchissent la lumière UV des rayons du soleil visible par les oiseaux.
Walker Glass Company Ltd/Youtube
5. La bave et le velcro
Le velcro que nous utilisons quotidiennement pour diverses choses, provient de l'étude de la bardane, c'est-à-dire la plante caractérisée par de microscopiques crochets qui lui permettent de se fixer sur n'importe quel matériau, y compris le tissu.
6. La fleur de lotus
UltraTech International, Inc./Youtube
La fleur de lotus a la caractéristique d'être hydrophobe, c'est-à-dire que l'eau ne parvient pas à reposer sur sa surface. Ceci a conduit les ingénieurs à développer un type de scellant hydrofuge, oléofuge et antigraisse, adapté aux différentes surfaces de certains véhicules et instruments.
7. Le scarabée du désert namibien
WIRED/Youtube
Le scarabée du désert namibien est connu pour sa caractéristique collecte des selles. En l'étudiant, les scientifiques ont découvert que ce coléoptère recueille aussi l'eau, la condense en gouttes dans sa coquille, puis la dirige dans sa tête et est capable de la boire. C'est grâce à sa caractéristique que les ingénieurs ont mis au point un système de refroidissement et d'élimination des toxines de l'eau.
8. Le requin
Le requin est un excellent nageur grâce aux petites rainures sur sa peau qui réduisent la résistance de l'eau lors de la baignade. La NASA a développé un type de matériau inspiré de ces poissons pour la construction de véhicules nautiques résistants à la surface de l'eau. Ce produit est également utilisé dans la construction d'avions et dans la fabrication de maillots de bain.
Noémie/Gautier/Adrien/Quentin/Wikipedia
9. Les ailes du papillon noir et les panneaux solaires
En observant les ailes du papillon noir, les scientifiques ont découvert que ses cellules sont capables d'absorber la lumière sous tous les angles. Les ingénieurs ont imité leur système de captage pour développer de nouvelles cellules solaires afin de capter davantage d'énergie solaire.
