Le Biomimétisme : s’inspirer de la Nature pour innover

Rappelez-vous : dans les années 90, la mode était aux tenues tout en jean, aux pantalons de sport fluo, aux costumes oversize…ainsi qu’aux baskets à scratch ! Pourtant, ces dernières auraient pu ne jamais voir le jour sans une banale partie de chasse qui se déroula dans les Alpes suisses en 1941.

 

Georges de Mestral fût contraint d’enlever les fleurs de bardane qui s’étaient accrochées aux poils de son chien. Ce faisant, cet ingénieur remarqua qu’au bout de ces fleurs, se trouvaient de petits crochets qui avaient la particularité de se déformer lorsqu’on les arrachait, pour toujours revenir ensuite à leur forme initiale.

 

Dans son esprit germa alors l’idée d’un système de fixation formidable : deux bandes, l’une couverte de crochets et l’autre de boucles, qui pouvaient se lier et se délier à l’infini pour former une fermeture. C’est ainsi que quelques années plus tard, naquit l’un des plus beaux exemples d’innovation par biomimétisme : le Velcro. Le reste est de l’histoire.

 

 

le biomimétisme
Georges de Mestral et son invention inspirée par la Nature

 

Le biomimétisme est en effet une façon de sortir du cadre par apport de connaissances et d’aller chercher des analogies avec des systèmes existants. Pour ce faire, les mécanismes qui sont mis en oeuvre relèvent de l’observation des règles et des propriétés observées chez les êtres vivants et leur environnement.

 

La finalité de ce principe étant donc de s’appuyer sur les identités d’objets naturels pour créer des ruptures qui peuvent s’appliquer à divers domaines.

 

3,5 milliards d’années de sources d’inspiration

 

Le premier de ces domaines est celui de la forme.

 

En la matière, l’un des exemples les plus parlant est sans doute celui de la roue Vision Concept qu’est actuellement en train de développer Michelin. Sa particularité ? D’une part, elle est imprimée en 3D à partir de divers matériaux (caoutchouc, bambou, plastiques recyclés, écorces d’orange) (donc sans air). Mais surtout, elle possède une structure alvéolaire directement inspirée de celle des coraux qui confère une certaine raideur dans la partie centrale afin d’assurer son maintien avec le reste du véhicule.

 

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La rue Vision Concept présentée lors du forum MovinOn de Montréal

 

En même temps, la structure permet aussi une grande souplesse à la périphérie, ce qui lui permet d’absorber les chocs et de garantir le confort des passagers. Ce faisant, elle permet de remplir les mêmes fonctions que la combinaison classique jante + pneumatique, tout en faisant disparaître tout risque de crevaison.

 

Le second domaine tombant sous le champ d’application du biomimétisme est celui des procédés.

 

Depuis plusieurs années, de nombreux chercheurs mènent des travaux pour produire un béton capable de réparer par lui-même ses fissures. Cette idée est venue en dressant un parallèle avec les capacités du corps humain qui est capable de guérir les coupures, ecchymoses et fractures.

 

Effectivement, si notre corps sait utiliser des nutriments pour produire des substituts à même de le réparer, pourquoi ne pas fournir au béton des matériaux capables de combler les fissures qui apparaissent au fil du temps.

 

A ce jour, différentes pistes ont donc été imaginées. Les plus prometteuses consistent à incorporer des bactéries qui produisent du calcaire au contact de l’eau qui s’infiltre dans les failles ou bien à disséminer des spores de champignon qui, en se développant, provoquent l’apparition de cristaux de carbonate de calcium pour combler les trous.

 

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Un béton qui se répare tout seul

 

Le dernier domaine d’inspiration lié au biomimétisme est celui des interactions avec l’environnement.

 

En 2010, une équipe de biophysiciens a publié un papier faisant état d’une nouvelle façon de concevoir les réseaux de distribution. Pour cela, ils s’étaient inspirés de certaines feuilles d’arbre et de la façon dont leurs veines servent à transporter de l’eau et des nutriments afin de nourrir ces arbres. Interconnectées, ces veines forment un vaste réseau de canaux et de boucles.

 

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Une ligne droite est peut-être le chemin le plus court de A à B, mais ce n’est pas toujours le moyen le plus fiable ou le plus efficace. En fait, selon différents itinéraires, le meilleur itinéraire peut tourner en rond.

 

Cela leur permet d’accomplir leur tâche de distribution en gérant de façon extrêmement efficiente les fluctuations de charge et de demande. Et en plus de répondre au changement de dynamique des différentes parties du système, elles rendent aussi ce dernier particulièrement résilient puisque le réseau global est capable d’opérer même en cas de perte d’une partie des veines.

 

Un outil d’exploration au service de la conception innovante

 

A l’instar de la sérendipité, le concept du biomimétisme est souvent peu utilisé dans le modèle traditionnel. En effet, avec cette approche classique de la génération de produits, les connaissances qui sont exploitées proviennent principalement des projets précédents et des pratiques qui prévalent dans le secteur.

 

Par conséquent, toute idée provenant d’un autre sujet ou étant collectée de façon fortuite est écartée, car elle apporte de l’incertitude. Si cela permet d’améliorer les performances en matière de qualité, de coût et de délai, les innovations qui en ressortent sont principalement incrémentales.

 

Aussi, dans le contexte actuel d’innovation intensive, où les ruptures sont multiples et affectent aussi bien le coeur des métiers que les fonctions transverses, la pratique de la conception réglée est pratiquement obsolète.

 

A contrario, l’exploration de concepts et de connaissances devient un prérequis indispensable à la formulation d’innovation de rupture. Il convient ainsi de rechercher et d’exploiter des connaissances liées à la technique, aux processus ou aux marchés, et ce, hors du coeur de métier.

 

C’est pour cela que le biomimétisme présente aujourd’hui un intérêt de plus en plus fort.

 

Cette forme d’exploration n’incite pas les inventeurs à copier directement un modèle existant, mais les encourage plutôt :

  • à identifier un problème
  • à regarder s’il n’existe pas ailleurs un concept comparable
  • et à en adapter le design pour le résoudre.

 

Il permet ainsi de développer des solutions qui reprennent des caractéristiques avantageuses du vivant :

  • efficient en matière d’utilisation des ressources
  • anti-fragile pour se renforcer sous les contraintes et les chocs
  • dynamique car capable de remplir des fonctions clés au sein d’un écosystème complexe et changeant

 

Et si jusqu’à présent son application a principalement mené à des innovations technologiques ou de produit, nul doute que cette approche puisse aussi servir à créer des modèles d’affaires, des approches marketing ou des modes d’organisation disruptifs.

 

 

 

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Source :

 

 

 

 

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