2- DES INNOVATIONS VENUES DE LA NATURE : LE BIOMIMETISME

Une devinette pour commencer :

« Je suis dix fois plus dur que l’acier, plus résistant que le Kevlar high tech (le kevlar est utilisé comme contre balles), je suis fabriqué dans l’eau et sans chaleur et je suis biodégradable, voire consommable pour mon fabricant, qui suis-je ? »

biomime

Le biomimétisme c’est le fait d’imiter le vivant pour des applications humaines. L’idée n’est pas seulement de prendre de la nature, mais surtout de devenir plus compatible avec la biosphère, notre environnement, pour un développement vraiment durable.

Le vivant a eu 4 milliard d’années pour expérimenter et si on considère que l’homme est apparu il y a à peine 200 millions d’années, on se rend compte que nous avions encore des choses à apprendre et comme dirait un ami « en cas d’égalité, l’expérience fait la différence ».

Posons les bases, comme ces théories mathématiques qu’il ne faut pas chercher à remettre en question. Elles fonctionnent (même si on ne sait pas encore trop comment ) :

– « La nature fonctionne à l’énergie solaire.

– La nature n’utilise que l’énergie dont elle a besoin.

– La nature adapte la forme à la fonction.

– La nature recycle tout.

– La nature récompense la coopération.

– La nature parie sur la diversité.

– La nature valorise l’expertise locale.

– La nature limite les excès de l’intérieur.

– La nature transforme les limites en opportunité.»

Je ne sais pas pour vous, mais moi je retrouve dans tout cela : développement durable, innovations, innovation sociale, protection de l’environnement, énergies renouvelables et propres, société mature ///

Aujourd’hui nous avions à faire face à plusieurs crises qui nous poussent à remettre en question notre mode de gestion des ressources de la terre, notre mode de vie. On parle de changement climatique, hausse des températures, la montée des eaux, le manque d’eau potable, la pollution de l’environnement, disparition des espèces, inondations, tremblements de terre, des tsunamis, des tornades et cyclones de plus en plus fréquents et violents … et plein d’autres problèmes liés en grande partie à l’activité humaine. Tous les feux sont près du rouge et il va falloir trouver des solutions, rapidement.

Or les solutions sont là, sous notre nez. En effet les experts de la Recherche et développement sont tout autour de nous et ils ont une avance de 3,8 milliards d’années sur nous, pauvres petits humains, qui venons juste « d’apparaître (pour ceux qui croient « encore » à la théorie de l’évolution 🙂 ).

illustration

Regardez ces quelques illustrations pour vous mettre dans le bain

La luciole produit de l’énergie sans grande perte de chaleur, et presque la totalité de l’énergie est transformée en lumière (l’un des problèmes des lampes aujourd’hui c’est la perte due à la chaleur… )

Les japonais se basent sur le bec des oiseaux (aigle, martinet…) pour réaliser des trains plus rapides, et qui présente une moindre résistance en traversant l’air à cette vitesse. Les exemples sont légions.

Aussi, au lieu de faire parfois des dizaines d’années de R et D sans trop savoir ce qu’on cherche, ni si on va trouver (je vous assure que cela arrive à beaucoup de chercheurs), ne vaut-il pas mieux de regarder autour de nous et de jouer au ninja Kakashi (vous connaissez pas ? pfff c’est un ninja copieur dans Naruto…) et si on y arrive pas, de demander l’aide de quelques autres spécialistes et experts déjà présents dans la nature ?

On doit se demander ce que ferait le vivant. L’idée n’est pas nécessairement de copier ce que fait déjà la Nature, mais de se demander quand on fait face à un problème créé par l’homme, qu’est-ce que la Nature aurait fait à notre place ou bien n’a-t-elle pas déjà inventé une solution ?

La nature gère des crises « sociales », elle connait ses guerres, ses épidémies, ses tremblements de terre … et cela fait des milliards d’années qu’elle trouve des solutions et les adapte, encore et encore.

Et parfois au lieu d’essayer de recopier ce que fait la Nature (compliqué pour l’homme qui est très limité) il vaut mieux laisser la nature remplacer le biologiste ou le chimiste, la laisser faire à notre place, utiliser les industries naturelles : la bioassistance.

feuille bio

DES EXEMPLES:

Les éponges marines fabriquent du verre entre 0 et 4°C et les huitres avec leur coquillage font de la céramique de grande qualité, et très dure, la meilleure, à température ambiante, tandis que les hommes font cela à des températures de 1000°C et plus, avec production de déchets et en utilisant des solvants parfois très toxiques.

Les plantes vertes et certaines bactéries photosynthétiques fonctionnent à l’énergie solaire depuis des millions d’années avec plus d’efficacité que les meilleures de nos panneaux solaires et ceci en utilisant des matériaux locaux et non polluants. Aujourd’hui la technologie des feuilles vertes photosynthétiques est étudiée pour faire les panneaux solaires de demain.

L’araignée par exemple produit une soie battant largement la résistance et l’élasticité du kevlar. A titre de comparaison, elle est cinq fois plus solide que l’acier ! De plus l’araignée la fabrique dans l’eau, à température ambiante, sans haute pression, chaleur ou agents chimiques. Et surtout, elle ne dépend d’aucun forage pétrolier ; elle capture des mouches et des criquets d’un côté et produit ce miraculeux matériau de l’autre. Si besoin est, elle peut même manger sa vieille toile pour en fabriquer une neuve. (Réponse à la devinette)

araignée

Dans le vivant il n y a pas de déchets, chaque déchet est une matière première à un autre, ainsi de suite. Toutes les molécules toxiques produites par le vivant son dégradées, il n y a pas de rémanence. Et ceci est de plus en plus étudié par certains pôles industriels.

Et si vous voulez toujours continuer à faire de l’agriculture intensive prenez l’exemple des termites, elles en font, et utilisent même des pesticides, des antibiotiques, sans que cela soit nécessairement destructeurs pour leur civilisation : oui civilisation, car ces insectes ont leurs villes, leurs maisons, leur élevage, des bâtiments qui s’autorégulent, une architecture que les plus grands architectes envient…

D’autres exemples pour vous convaincre que la Nature est en avance sur nous ?

– Le colibri traverse le Golfe du Mexique avec moins de 3 grammes de carburant.

– Les systèmes de climatisation et de chauffage dans les termitières sont supérieurs à ceux des hommes en termes d’équipement et de consommation énergétique.

– L’émetteur haute fréquence d’une chauve-souris est plus efficace et sensible que nos propres systèmes radar.

– L’algue fluorescente combine dans son organisme différentes substances chimiques qui éclairent son corps.

– Le poisson arctique et la grenouille gèlent puis reprennent vie, protégeant ainsi leurs organes des dommages provoqués par la glace.

– Le caméléon et la seiche changent l’aspect de leur peau pour se fondre instantanément dans leur environnement.

– Abeilles, tortues et oiseaux se déplacent sans se perdre d’années en années.

– Baleines et pingouins plongent sans effort sans le moindre équipement.

Et toute ces connaissances c’est OPEN SOURCE, les logiciels utilisés par la nature sont des LOGICIELS LIBRES (lol, j’ai osé hin hhhhhhhh, en moins que j’ai toujours rien saisi à la philosophie OPEN et LIBRE, parait que c’est pas aussi simple 🙂 ), suffit d’être un bon bio-programmeur pour s’en servir.

Ce qui est intéressant aujourd’hui, et qui n’était pas possible il y a quelques années, est qu’aujourd’hui les biotechnologies nous offrent les outils, les moyens pour mieux connaître, imiter, copier, et demander l’assistance de la nature. Pour étudier une substance produite par un organisme aujourd’hui, plus besoin de réaliser des massacres d’animaux, il suffit par exemple d’étudier le génome de cet animal, ou de cette plante et de s’aider d’un autre organisme (bactérie, plante simple, cela évite les problèmes éthiques) pour produire par exemple une molécule en grande quantité et presque à l’identique, voire d’introduire des caractéristiques qui nous intéressent.

J’entends OGM ? Un peu de patience, ce sera l’objet du prochain article.

En entendant, je vous donne quelques pionniers qui font du biomimétisme, pour ceux qui voudraient en savoir plus sur les recherches en cours :

  • Wes Jackson (L’institut Rural) étudie la prairie comme modèle d’agriculture permettant de produire des polycultures potagères vivaces, mettant le sol en valeur plutôt que sous tension.
  • J Devens Gust (Université d’Arizona) étudie la capture de l’énergie solaire par la feuille afin de fabriquer un capteur de taille moléculaire. Son « pentad » photosensible est une minuscule pile solaire qui imite la réaction de photosynthèse.
  • James Guillet (Université de Toronto) a construit une molécule baptisée « photozyme » qui imite les « antennes » solaires des feuilles pour accomplir une réaction chimique solaire dans l’eau.
  • Christopher Viney (Université d’Oxford) étudie la manière dont les araignées fabriquent leur soie dans l’espoir de trouver un procédé de filage non toxique et performant.
  • Une équipe multidisciplinaire de Princeton suit l’ormeau dans la fabrication d’une nacre très solide et deux fois plus résistante que nos céramiques high-tech, le tout sans apport extravagant d’énergie ou de toxines.
  • J. Herbert Waite (Université de Santa Barbara, Californie) s’intéresse à la moule bleue qui s’accroche aux rochers via une substance adhésive capable de se former et d’adhérer sous eau, contrairement à nos colles.
  • Richard Wrangham (Harvard) focalise sa recherche sur des substances médicinales à usage thérapeutique, qu’il a mises à jour en observant les chimpanzés se soigner avec des plantes.
  • Thomas Eisner (Cornell) déduit de l’attitude des insectes vis-à-vis des plantes, lesquelles pourraient être la source de nouveaux médicaments. Si un insecte ignore une feuille, il suppose qu’elle contient de nombreux composés secondaires développés par la plante pour se protéger et potentiellement actifs.
  • Michael Conrad (Université d’Etat de Wayne) élabore de nouveaux ordinateurs calquant les cascades enzymatiques permettant aux cellules de communiquer.
  • Len Adelman (Université de Californie du Sud), adepte lui aussi des logiciels de calcul, a montré que les molécules d’ADN peuvent s’apparier entre-elles parmi des millions et résoudre ainsi des problèmes insolubles pour des ordinateurs digitaux.
  • Braden Allenby (AT&T) essaie d’appliquer au marché commercial les enseignements de la nature quant à l’économie, l’efficience, la coopération et l’ancrage. Les parcs économiques basés sur des boucles de proximité qui voient actuellement le jour (Chattanooga, Brownsville, Baltimore et Cap Charles), se réfèrent à des écosystèmes matures comme les forêts millénaires.

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