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Retour à la nature
En 2001, l'une des plus grandes entreprises de revêtements de sol au monde a envoyé une équipe de conception dans la nature pour demander : Comment la nature concevrait-elle un tapis ? Aujourd'hui, la réponse réside dans les parcs de bureaux à travers la planète.
Il leur est apparu que dans la nature, il n'y a pas deux choses identiques et qu'il existe une répartition aléatoire de la diversité sur le sol de la forêt et dans les lits des rivières, explique Ray Anderson, fondateur et président d'Interface, basée à Atlanta, GA. Forte de cette observation, l'entreprise a conçu un tapis appelé Entropy, qui est installé à l'aide de motifs de carreaux aléatoires.
En s'intéressant à la nature, Interface a rejoint les rangs des entreprises utilisant la science émergente du biomimétisme, l'idée que la nature a perfectionné des millions de processus de fabrication et de conception que les humains peuvent imiter. Alors que le biomimétisme a longtemps guidé la recherche dans les sciences de la vie, son influence atteint maintenant de nouvelles industries surprenantes, des usines de tapis d'Interface aux fabricants de puces informatiques. Les entrepreneurs, les concepteurs de produits et les scientifiques se tournent de plus en plus vers la nature pour à la fois améliorer les produits existants et développer des créations entièrement nouvelles.
À Iridigm Display à San Francisco, par exemple, les chercheurs ont observé des parallèles entre leur technologie - les systèmes micro-électromécaniques (MEMS) pour les écrans d'appareils mobiles - et les structures qui créent des motifs irisés sur les ailes d'un papillon. L'une des choses les plus intéressantes à propos des structures de papillon est qu'elles ne présentent pas de changement de couleur lorsque vous regardez l'aile sous différents angles de vue, explique Mark Miles, fondateur de l'entreprise et directeur de la technologie. L'observation a inspiré Iridigm pour tenter le même effet. Nous nous appuyons sur les systèmes naturels existants pour finalement développer des alternatives plus élégantes et moins chères, dit-il. Il y a une reconnaissance croissante du dépôt que la nature représente.
Ce référentiel comprend la clé de meilleurs adhésifs, estime Herbert Waite, professeur de biologie cellulaire et développementale à l'Université de Californie à Santa Barbara. Les gens de l'industrie et de la fabrication se donnent beaucoup de mal pour éliminer l'eau lors de l'application de polymères d'adhérence sur des surfaces, dit-il. Mais l'eau n'est pas un obstacle pour les moules, qui se collent à une variété de surfaces sous-marines avec des polymères d'adhérence ressemblant à de la colle. Waite pense que lui et d'autres chercheurs ont appris le secret de la moule.
Pour adhérer à une roche sous-marine, la moule sécrète des ancres collantes qui sont molles et caoutchouteuses près de son corps, mais se raidissent progressivement jusqu'à une consistance semblable à du nylon où elles s'attachent à la roche. La chose remarquable, dit Waite, est que le gradient doux des régions molles aux régions rigides signifie qu'il n'y a pas de points de contrainte - un gros problème pour les scientifiques des matériaux, qui ont souvent du mal à combiner différents matériaux pour une adhérence efficace. Le concept de gradients moléculaires conduisant à des gradients mécaniques aura un impact significatif sur la façon dont les matériaux seront conçus à l'avenir, dit Waite.
Plusieurs laboratoires développent des applications basées sur des protéines isolées de moules individuelles. Waite dit que les futures applications vont de l'adhérence de composants sous-marins pendant la construction de ponts à la réparation de rétines déchirées.
Des sociétés de conception de produits comme Ideo, basée à Palo Alto, en Californie, s'efforcent d'intégrer de nouvelles découvertes dans leurs processus de conception. Les concepteurs d'Ideo ont étudié la composition de structures naturelles telles que la coquille d'ormeau pour concevoir de meilleurs matériaux et ont utilisé la recherche sur la diffraction de la lumière sur les plumes d'oiseaux pour développer une couleur sans pigment. Pour un certain nombre de projets que nous avons réalisés, le biomimétisme a influencé le résultat final, déclare Ben Tarbell, chef de projet Ideo. Son employeur organise cette année un sommet pour les entreprises informatiques de la Silicon Valley afin d'explorer l'utilisation accrue du biomimétisme dans la conception de tout, des ordinateurs aux infrastructures réseau. Il a beaucoup de potentiel pour être une grande source d'inspiration pour l'innovation, dit-il.
Waite est d'accord. [Le biomimétisme] influencera fondamentalement l'évolution future de la technologie - des paradigmes complètement nouveaux et inattendus seront créés non seulement pour la synthèse des matériaux et la façon dont ils sont assemblés, mais aussi pour la façon dont ils sont traités. Il a cité la fabrication de puces comme un domaine où les systèmes naturels tels que les éponges fournissent des leçons précieuses. Dans le même temps, des recherches supplémentaires sont nécessaires. La vraie valeur de ces stratégies bio-inspirées réside dans la profondeur de notre compréhension de ces systèmes, nous devons mener plus de recherches à un niveau fondamental.