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Biomimétisme : quand la science s’inspire du vivant!

Nelumbo nucifera - lotus
Credit: Jardin botanique de Montréal (Claude Lafond)
Nelumbo nucifera - lotus
Biomimétisme : quand la science s’inspire du vivant!

À la fois chimiste, ingénieure et architecte, la nature a trouvé des solutions techniques bien avant nous! Cela ne date pas d’hier qu’on s’inspire de la faune et la flore. Au 15e siècle, Léonard de Vinci, rêvant de machines volantes, imagine le premier modèle de deltaplane en observant le vol plané des oiseaux.

Le concept du biomimétisme (de bio : vie et mimétisme : imitation), tel que défini par la naturaliste américaine Janine Benyus en 1997, fait référence « à l’adaptation par l’homme des stratégies élaborées par les organismes vivants et les écosystèmes ».

Des plantes et des hommes

Les végétaux possèdent des structures complexes qui sont à la source d’inventions étonnantes. C’est en contemplant la chute des samares ailées de l’érable que George Cayley (1773-1857), ingénieur anglais considéré comme le père de l’aéronautique, a inventé le principe de l’hélicoptère.

La forme du parachute fut copiée sur celle des aigrettes volantes surmontant les semences du pissenlit et de la spirée barbe-de-bouc. Dans les années 1940, George de Mestral, un ingénieur suisse, s’est inspiré des petits crochets des fruits de la bardane (les toques) pour développer un ruban adhésif réversible connu sous le nom de Velcro, pour velours et crochet.

Des feuilles autonettoyantes?

Les gouttes d’eau perlent et roulent sur la surface des feuilles de lotus, entraînant au passage les débris et les pathogènes. La propriété autonettoyante du lotus est connue depuis longtemps, mais n’a pas pu être étudiée avant l’introduction du microscope électronique à balayage en 1970. C’est alors qu’on a découvert que leur épiderme était couvert de minuscules protubérances, les papilles, sur lesquelles roulent les gouttes d’eau. De plus, les feuilles de lotus sécrètent des cristaux de cire hydrophobe microscopiques. Depuis, on a remarqué que d’autres plantes, comme les tulipes, les magnolias, les capucines, le ginkgo ou le taro, ainsi que des animaux (les plumes du canard) utilisent cette propriété, appelée la superhydrophobie.

Dans les années 1990, les botanistes Barthlott et Neinhuis ont réussi à transposer cette particularité à des prototypes techniques. Ils ont créé la marque de commerce Lotus-Effect® et breveté le procédé. Celui-ci a donné naissance à divers produits biomimétiques autonettoyants : peintures, enduits, verre, etc.

À l’heure où les défis de l’humanité semblent insurmontables et qu’il nous faut trouver de nouvelles sources d’énergie et développer des technologies non polluantes, le biomimétisme est un domaine de recherche potentiellement révolutionnaire!

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