Biomimétisme à la Cité des sciences à Paris et en livre...

Membre du commissariat de l'exposition «bio-inspirée» qui a ouvert ses portes mi-septembre à la Cité des sciences de Paris, Gauthier Chapelle revient sur la notion de «biomimétisme» et ses implications sur nos modes de vie et d'organisation.
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«Une incitation à sortir pour aller à la rencontre des autres espèces mais cette fois-ci en ne les regardant pas juste comme des curiosités ou du décor mais comme des anciens qui ont des choses à nous apprendre.» Voilà ce que Gauthier Chapelle, ingénieur agronome, docteur en biologie et membre du commissariat de l’exposition, voudrait que les gens retirent de leur visite à la Cité des sciences de Paris qui accueille pour trois ans l’exposition «bio-inspirée». Celui dont le livre le Vivant comme modèle : Pour un biomimétisme radical (1), a été une des inspirations de l’événement, revient pour Libé sur la notion de biomimétisme et ses implications pour nos sociétés industrielles.
«Biomimétisme», «bio-inspiration», de quoi s’agit-il ? C’est relativement synonyme. Le terme biomimétisme date des années 50. Au sens large, c’est s’inspirer du vivant pour des applications humaines. Donc, pour donner un exemple un peu provoquant, on peut parfaitement s’inspirer du vivant pour améliorer l’efficacité d’un sous-marin nucléaire.
L’exposition, elle, porte sur un bio-mimétisme qui s’en tient aux applications qui ont un intérêt pour la question de la durabilité et de l’environnement : le vivant maitrise sa propre durabilité depuis 3,8 milliards d’années, allons lui demander comment faire puisque nous sommes confrontés à ce problème. Ce biomimétisme-là, orienté durabilité, a démarré avec la publication d’un livre de Janine Benyus en 1997 (2).

Tout cela, c’est dans notre monde moderne. Mais s’inspirer du vivant, y compris pour la durabilité, les humains l’ont toujours fait : les igloos sont inspirés des tanières des ours polaires. Quand les humains étaient très proches des autres espèces c’était quasiment automatique, pour nous, il s’agit d’un réapprentissage après s’être séparé de la nature.

Concrètement, il y a les igloos, mais encore ?
Il y a le biomimétisme de forme, par exemple une pale d’éolienne qui a la même forme qu’un aileron de baleine à bosse pour être plus efficace. Au niveau des matériaux on va s’inspirer des coquillages pour fabriquer des céramiques sans chauffer à des températures infernales. De la même façon, on doit chauffer le silicium à plusieurs centaines de degrés pour fabriquer des fibres optiques, or il existe des éponges qui font cela à 2 degrés dans les océans, donc des chercheurs regardent comment, pour pouvoir reproduire le procédé en laboratoires puis en application. Et si je prends des exemples organisationnels, la permaculture dont on parle tant maintenant, est inspirée des principes de fonctionnement des écosystèmes : circularité, pas de déchets, entraide entre espèces…
Il y a donc une inspiration du vivant mais les applications qui en sont tirées, elles, ne sont pas nécessairement écologiques ?

Non en effet, le biomimétisme peut vraiment être dévoyé assez facilement. Ce n’est pas parce que vous vous inspirez de la nature pour la forme d’une pale d’éolienne que vous allez forcément avoir quelque chose de plus écologique car vous pourrez employer en même temps des terres rares, du béton et des fibres de carbone. C’est là qu’on peut avoir une critique plus fine et que les «principes du vivant» (circularité, sobriété énergétique, pas de déchets qui soient des poisons…) sont utiles. Pour arriver à quelque chose de durable il ne suffit pas d’en appliquer un, il faut les prendre de façon systémique. Ces principes servent de garde-fous, c’est une espèce de check-list qui permet de voir si on réalise quelque chose de plus durable ou si on fait du greenwashing.

En quoi le biomimétisme peut-il être bénéfique pour la nature ?Il y a une réduction des déchets, de la consommation énergétique, donc moins de retour aux combustibles fossiles, donc un ralentissement des changements climatiques. En même temps, il y a tout un apprentissage culturel qui se fait pour comprendre que l’on est inséré dans un milieu et on a intérêt à fonctionner comme lui fonctionne pour ne pas tout déséquilibrer. Le biomimétisme est aussi un cheval de Troie culturel, car d’autres voies amènent à reconsidérer notre lien au vivant mais celle-là est un boulevard pour les ingénieurs qui ne sont pas les clients les plus faciles sur ces questions. 
Le biomimétisme nous remet en humilité. Nous, les humains, faisons de la recherche en durabilité depuis quarante ou cinquante ans, le vivant fait de la recherche et développement en durabilité depuis qu’il est sur Terre. On n’est pas obligés de tout inventer par nous-même regardons un peu ceux qui nous ont précédés ils ont plein

d’idées pour nous.
Le biomimétisme c’est aussi de la coopération entre espèces, cela peut être une inspiration pour l’organisation de nos propres sociétés ?

Absolument. Dans l’Entraide, l’autre loi de la jungle (3), nous montrons que contrairement à ce qu’on a pu nous raconter, depuis le début dans le vivant il y a de l’entraide partout. Et on a des choses à en apprendre. La forêt est par exemple un ensemble d’assistance, c’est les allocations familiales et la sécurité sociale réunies, parce que les grands arbres nourrissent les petits, ils se nourrissent entre eux, ils nourrissent les champignons qui eux-mêmes nourrissent les arbres… C’est de la réciprocité, de la symbiose. Et, cerise sur le gâteau, tout cela se fait sans conseil d’administration ou ministre de la Santé. Peter Wohlleben dit que les arbres sont socialistes, moi je dis qu’ils sont anarchistes : ils pratiquent l’entraide sans pouvoir central et cela fonctionne très bien.

Pour être résilients dans les périodes de perturbation qui nous arrivent, employons du réseau non centralisé, le vivant n’a jamais fait autre chose. C’est une inspiration-clé. On voit bien que les grands systèmes centralisés, les grands Etats les multinationales, ont été incapables de répondre aux défis actuels. On émet 60% de gaz à effet de serre de plus qu’au début du processus de Kyoto.
En réalité, le progrès se mesure à l’aune de notre capacité à être compatible avec le reste du vivant et pas à l’aune du PIB, même si ce n’est pas nécessairement incompatible.

(1) Albin Michel, 2015
(2) Biomimétisme : quand la nature inspire des innovations durables

(3) coécrit avec Pablo Servigne, Les Liens qui libèrent, 2017

 

Biomimétisme, des solutions dans la nature...

Depuis des millions d’années, le monde végétal et animal inspire à l’homme ses plus belles créations. Aujourd’hui, les industriels observent le vivant – formes, matières, énergies... – pour investir dans des innovations respectueuses de l’environnement.

Un bras bionique aussi souple qu’une trompe
L’organe phare de l’éléphant peut compter jusqu’à 150 000 muscles et se dis- tingue par sa flexibilité, sa polyvalence, sa précision... Autant de qualités recher- chées dans l’automatisation artificielle. Festo, le spécialiste allemand du secteur, a donc copié la trompe du pachyderme pour créer un bras robotisé, permettant de manipuler des objets grâce à une pince ou une main équipée de doigts adaptatifs. Plusieurs segments pneumatiques à soufflet sont associés, telles des chambres à air comprimé capables de s’allonger, de se rétracter et de se déformer. Le dernier modèle du genre peut mesurer plus de 1 mètre pour 8 centimètres de diamètre.

Le TGV au « bec » de martin-pêcheur
Vitrine roulante du biomimétisme, le Shinkansen japonais s’est inspiré du mar- tin-pêcheur pour optimiser ses propriétés aérodynamiques. Entre Tokyo et Fukuoka, au sud-ouest, le train voyait sa vitesse diminuer et son bruit augmenter au passage de nombreux tunnels. Comment minorer l’impact de ces change- ments de milieu, occasionnant nuisances sonores et déperdition énergétique ? En prenant pour modèle le bec et la ligne hyper fuselés du martin-pêcheur, conçus pour passer de l’air à l’eau le plus discrètement possible, sans bruit ni choc ni remous. Un design profilé, inventé par l’ingénieur et ornithologue Eiji Nakatsu, permet au TGV d’améliorer sa pénétration dans l’air. A la clef : plus de confort, plus de vitesse et une baisse de 15 % de la consommation électrique.
Une hydrolienne ondulant comme l’anguille
Afin d’évoluer rapidement dans un milieu aussi dense que l’eau, rien de tel que l’ondulation. Forte de ce constat, la start-up tricolore EEL Energy s’est inspirée de l’anguille pour concevoir une nouvelle génération d’hydroliennes sans hélice. Résultat : une membrane en fibre de verre et résine de 2 à 15 mètres de longueur. Elle est connectée à un générateur qui récupère l’énergie produite 24 h/24 grâce aux interactions avec les courants. La production d’électricité est de 10 kWh par jour, soit la consommation quotidienne de deux ou trois foyers. Le tout sans pol- lution sonore, sans émission de déchets et sans agression de la faune aquatique.

La chauve-souris, modèle des drones de demain
Malgré sa mauvaise réputation, elle possède de nombreuses qualités, dont la capacité de voler, exceptionnelle chez unmammifère. Des scientifiques américains ont donc planché sur les propriétés de ses ailes (dotées de 40 articulations), leur flexibilité et leur morphologie, pour créer un robot volant : le Bat Bot. Equipé d’ailes en membrane de silicone extrêmement fines et extensibles (56 micromètres d’épaisseur), ce drone pèse 93 grammes et présente une formidable agilité grâce à des capteurs sensoriels. Une source d’inspiration pour tout le secteur aérien.
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"Répliquer le vivant, c'est une question de survie"
Kalina Raskin, directrice générale du Centre européen d’excellence en biomimétisme (Ceebios)
Paris Match. En quoi consiste exactement le biomimétisme ?
Kalina Raskin. Il s’agit de transférer les connaissances du vivant vers des applications humaines. Qu’elles soient technolo- giques, scientifiques, voire sociétales. Cela revient à se demander comment produire autrement. Et à repenser le monde, avec le vivant comme référence. Le biomimétisme a toujours existé, en témoignent les inventions de Léonard de Vinci, mais le phénomène s’est accéléré ces cinquante dernières années avec le développement des processus permettant d’étudier et de répliquer le vivant. C’est aujourd’hui une question de survie.
Quelles en sont les applications ?
Le champ des possibles est infini. Chaque problématique peut être analysée sous l’angle du vivant, qui est par définition extrêmement sophistiqué mais énergétiquement sobre, avec un recours à des matériaux durables et un très faible impact sur l’environnement.

Quels sont les freins à son développement ?
En premier lieu, l’accessibilité de la donnée, souvent décrite d’un point de vue biologique mais rarement sous l’angle de l’ingénierie. A l’avenir, l’idée est de favoriser la plu- ridisciplinarité en intégrant la biologie à la recherche et au développement (R&D) dans tous les secteurs, pour accélérer l’acquisition de connaissances. La mission du Ceebios est d’accompagner ce mouvement et de fédérer les différents acteurs, pour faire de la France un des chefs de file du biomimétisme. Avec les Dom-Tom, le pays concentre 10 % de la biodiversité mondiale. C’est un formidable trésor national.

Selon Mme Barbara Guicheteau - Paris Match - lundi 1 juin 2020

Le biomimétisme ou l'imitation du vivant comme support de création...

Dans le journal Télérama, un dossier passionnant concernant le biomimétisme a attiré mon attention. Si les scientifiques s'intéressent à l'ours, qui hiberne 5 à 7 mois sans dommage pour sa santé ou à l'éléphant tout comme à la mouette argentée, c'est la plupart du temps pour rendre plus résistants les êtres humains et pour améliorer leurs performances techniques ou économiques. Il faut toutefois reconnaître, relève l'auteur de l'article, que "lorsqu'ils essayent de copier quelques-unes des 10 millions d'espèces vivantes, animales ou végétales sur la planète, les chercheurs de tous bords sont émerveillés par le formidable laboratoire naturel qui évolue depuis près de 4 milliards d'années autour de nous". En effet, depuis l'apparition de la vie sur terre, la nature ne cesse d'adapter, de modifier, de rendre plus performantes ou plus résistantes la plupart des espèces vivantes.

Là où je trouve l'article particulièrement porteur d'un message pertinent, c'est à travers la définition du biomimétisme donnée en 1997 par la biologiste américaine Mme Janine Benyus: "c'est une approche humble où la gratitude l'emporte sur l'avidité; une forme de sagesse économique, scientifique  et technologique". De même j'apprécie le témoignage de Mr Gilles Boeuf, qui est à la tête du Conseil scientifique de l'Agence Française pour la biodiversité. Ce biologiste dit notamment:" réapprenons à regarder la nature, car tout ce qui s'y passe est prodigieux. Plutôt que de tout casser et de tout exploiter, inspirons-nous de ses règles fondamentales: le vivant recourt à très peu d'énergie et ne gaspille pas. Il ne maximise pas, il optimise et lorsqu'il innove, en choisissant des substances qu'il sait dégrader, il le fait pour tous et non pour les plus puissants". D'après Mr Boeuf, ce serait cela la véritable écologie!

Ainsi que le rappelle l'article de Télérama, le savant Mr Albert Einstein l'avait déjà affirmé: " Tout ce que vous pouvez imaginer, la nature l'a déjà créé". Et Mr Léonard de Vinci observant le vol des oiseaux n'avait-il pas dit bien auparavant?: "Scrute la nature, c'est là qu'est ton futur!"  Aussi bien en océanographie que dans les domaines médicaux et technologiques, des découvertes s'effectuent un peu partout dans le monde (Japon, Allemagne, Suisse...), en observant les espèces vivantes et nous pouvons nous en réjouir. En France, à Senlis dans l'Oise, le CEEBIOS, qui a vu le jour en 2015, est le Centre Européen d'Excellence en Biomimétisme. Là, des scientifiques travaillent en inter-displinarité et centralisent les travaux des équipes de chercheurs français et européens.

Toutefois, si cette reconnexion à la nature est nécessaire, ne réduisons pas pour autant le vivant à sa simple utilité pratique, plaide l'océanographe Mr François Sarano: "Partons à la rencontre des espèces pour retrouver le rapport originel au monde, car l'école de la nature est une école de la relation à l'autre, une école de paix".  Pour ouvrir nos esprits, lisons par exemple l'ouvrage de Mr Gauthier Chapelle "Le vivant comme modèle" paru chez Albin Michel ou celui de Mr Jean-Philippe Camborde "Il y a du génie dans la nature" publié aux éditions Quae. Enfin, notons dans nos agendas le" Biomim'expo", 4ème édition du grand RV du biomimétisme le 11/9/2019 à l'Hôtel de Ville (4ème arrondissement à Paris) et le 22/10/2019 à la Cité des Sciences et de l'Industrie (Paris 19ème).

Lyliane

 

La voie du biomimétisme...

Je lis actuellement un très bon ouvrage de Mr Gauthier Chapelle paru en septembre 2015 aux éditions Albin Michel dont le titre est:"le vivant comme modèle". Mr Chapelle, ingénieur agronome et docteur en biologie, a été l'élève de la fondatrice du biomimétisme Mme Janine Benyus. Il a cofondé le bureau d'études Greenloop et l'Association Biomimicry Europa qui travaillent sur le sujet.

Dans ce livre, Mr Chapelle  nous incite à prendre nos leçons dans la nature car "la vie a déja beaucoup crée, beaucoup essayé, beaucoup testé, beaucoup inventé". Selon lui, la définition du biomimétisme est en effet de s'inspirer du précieux savoir de la nature qu'il nomme le vivant.

Un des thèmes traités dans l'ouvrage m'a particulièrement intéressée: il concerne une agriculture biomimétique post-carbone. Ses conclusions vont à l'inverse de la monoculture industrielle et des traitements chimiques des sols. En se basant sur ses théories visant à favoriser la collaboration entre les espèces, Mr Chapelle nous suggère de nous inspirer des écosystèmes, afin d'apprendre à notre tour à collaborer entre nous, à innover pour sortir de la compétition.

Tout un chapitre est consacré à l'expérience de la ferme du Bec Hellouin en Normandie, où la permaculture sur de petits espaces donne des résultats fabuleux. C'est un système holistique où des écosystèmes se créent naturellement, alors qu'au départ leur terre n'était pas très fertile.

Pour l'auteur, l'alternative biomimétique offre un espoir face à l'ensemble des problèmes écologiques que nous allons avoir à affronter. Laissons donc de côté nos prétentions et regardons ce que fait la nature avec les arbres, les plantes et les animaux notamment pour nous en inspirer...

Lyliane

 

Le biomimétisme, vous connaissez?

 

Le concept du biomimétisme a été défini et conceptualisé par la naturaliste américaine Janine Benyus en 1997. Même si on peut imaginer que c'est, au fond, une idée vieille comme le monde, la redécouverte du biomimétisme permet "d'intégrer le développement durable dans l'innovation". C'est en tout cas ce qu'affirme Kalina Raskin, chargée du développement scientifique au Centre Européen d'excellence en biomimétisme de Senlis, dans l'Oise, nommé Ceebios, où travaillent des équipes pluridisciplinaires de chercheurs. www.ceebios.com.

 

Qui d'entre nous a conscience, par exemple, que le scratch qui équipe nos baskets est une réplique des petits crochets du fruit de la bardane, qui pousse au bord de nos chemins ? De même, l'extrémité des ailes des avions modernes imite les ailes recourbées des rapaces ou les ailerons des requins, afin d'améliorer la stabilité de l'appareil... Sur le site www.encyclo-ecolo.com/biomimetisme, on peut trouver d'autres exemples d'applications industrielles du biomimétisme.

 

Cette discipline en forte croissance et à haut potentiel est au cœur des stratégies actuelles d'innovation des entreprises, dont l'objectif développé à Senlis, dans ce Centre installé sur un ancien terrain militaire, est tourné vers la coopération plutôt que la compétition. Un beau symbole d'avenir pour un futur "100%compatible avec la planète, zéro déchets, 100% énergies renouvelables" selon Mr Tarik Chekchak, directeur de l’Equipe Cousteau en Europe et aux États-Unis.

 

Car, comme le dit le journal Terraeco, "de la cellule aux écosystèmes, le monde du vivant a, au cours de son évolution, optimisé la gestion de l'énergie, des matériaux et de l'information"... Des "start up" comme Eel Energy travaillent déjà dans ce sens, de même que des classes scientifiques, où nos jeunes se passionnent pour les perspectives d'avenir ouvertes. Insistons donc sur cet élan créateur et diffusons le autour de nous, au lieu de voir le futur de nos enfants et petits enfants tout en noir!

 

Lyliane