Biomimétisme et mode, une rencontre improbable ?

Matériaux biosourcés, textiles multifonctionnels, technologies anti-contrefaçons : venez découvrir quelques exemples d’innovations biomimétiques dans le secteur de la mode !


Quand on parle de biomimétisme, on ne pense pas en premier lieu à un secteur industriel comme la mode. Pourtant une des inventions biomimétiques les plus connues est le velcro, incontournable aujourd’hui ! À l’heure où le secteur cherche à se réinventer, le biomimétisme peut-il encore(-v se mettre à la mode ?


Remplacer le cuir pour une mode éthique et soutenable


Aujourd’hui, le cuir est un des matériaux rois dans le monde de la mode : vêtements, chaussures, sacs à main, manteaux… On le retrouve parfois même dans des coques de téléphone ou des sacoches d’ordinateurs ! Au-delà des accessoires de mode, le cuir est également très présent dans l’ameublement (canapés, sièges) et l’automobile (sièges de voitures). Fortement associé à une image de luxe et apprécié pour ses qualités esthétiques, le cuir pose néanmoins des problèmes environnementaux et éthiques qui poussent les marques à en réduire l’usage ou à le remplacer par des substituts plus durables. C’est là que le biomimétisme intervient ! Comme vous le savez, le biomimétisme intègre pleinement la notion de développement durable dans sa définition, et peut ainsi venir en aide au secteur de la mode ! Mais quels problèmes la mode, et en particulier le cuir, posent-ils exactement ?


Des pièces de cuir, matériau très répandu dans les accessoires de mode

Le cuir souffre de deux défauts majeurs d’un point de vue environnemental. Le premier est son origine animale, de moins en moins acceptée par les consommateurs, qui pointent du doigt les émissions de gaz à effet de serre associées aux élevages bovins, ainsi que le bien-être animal lors de l’abattage des bêtes. Deuxièmement, la peau des animaux a besoin d’être traitée pour éviter sa putréfaction et en faire un véritable cuir pour l’industrie de la mode : c’est le processus de tannage. Ce traitement chimique est aujourd’hui majoritairement réalisé à partir de chrome, qui a l’avantage d’être une méthode économique et rapide, mais extrêmement polluante. En effet, la forme de chrome utilisée dans le tannage est extrêmement toxique pour l’être humain et l’ensemble de la biosphère. Ce chrome s’accumule ensuite dans les cours d’eau et les nappes phréatiques.


Ainsi, depuis quelques années les alternatives au cuir traditionnel se développent pour répondre aux exigences des consommateurs. Par exemple, une des principales alternatives au tannage au chrome — et historiquement une des premières méthodes de tannage — utilise des tanins végétaux, moins polluants.


Au-delà du tannage, les aspects éthiques et écologiques de la production et du sourcing des matériaux sont une préoccupation croissante pour les consommateurs, en particulier dans le secteur de la mode. Les matières d’origine animale en particulier sont régulièrement au cœur des préoccupations. C’est pourquoi les substituts au cuir sont un domaine en pleine expansion. Bien sûr, les cuirs synthétiques, parfois appelés “faux cuir” ou "Skaï" ne sont pas nouveaux (la marque Skaï est par exemple déposée en 1958). Mais bien qu’ils ne soient pas d’origine animale, ce type de simili cuirs est créé à partir de plastique, un matériau pétro-sourcé dont l’industrie de la mode essaie aussi de limiter l’usage. Un second défaut de ces cuirs pour l’industrie de la mode, en particulier du luxe, c’est que ces matériaux n’ont souvent pas tout à fait le même aspect que le cuir véritable, et donc pas la même image luxueuse, bien que certaines marques comme Alcantara tentent de proposer des cuirs synthétiques pour des produits hauts de gamme.


Alcantara propose un faux cuir utilisé notamment pour des sièges de véhicules haut de gamme

Ainsi si on devait résumer le cuir idéal pour le secteur de la mode, il s’agirait d’un matériau avec l’aspect du cuir (et le toucher, la texture, etc) mais produit de façon durable, qui ne soit d’origine ni animale, ni pétro-sourcée et qui ne nécessite pas le recours à un tannage polluant. C’est pourquoi aujourd’hui de nombreuses marques et entreprises tentent de développer ces matériaux miracles.


Un des exemples les plus connus de cuir biosourcé est le cuir de champignons. Bien sûr, il ne faut pas imaginer retrouver des morceaux de cèpes ou de pleurotes dans nos accessoires de mode ! En fait, ce que nous appelons “champignon” dans le langage courant ne désigne en réalité qu’une partie du champignon : la partie fructifère, ou “sporophore”, c’est-à-dire la partie charnue qui permet la reproduction du champignon et que nous avons l’habitude de consommer. Cependant, les champignons disposent également de toute une partie invisible et souterraine : le système racinaire, appelé “mycélium”. Ce mycélium est constitué d’un ensemble de filaments qui se développent, se répandent et explorent le sol à la recherche de nutriments. Ces racines à la croissance rapide peuvent ainsi être cultivées dans un support aéré, une sorte de mousse, puis compressées pour créer un matériau dont l’apparence se rapproche du cuir.


La marque MycoWorks commercialise même un cuir à base de mycélium dont les propriétés peuvent être adaptées selon les besoins grâce à un processus breveté par l’entreprise. Les avantages sont multiples : le mycélium se développe en l’espace de quelques jours dans un moule dédié, puis est ensuite démoulé et séché avant d’être transformé. L’ensemble du processus peut être réalisé en seulement 9 jours et est particulièrement économe en énergie. Enfin, la croissance du mycélium peut se faire à partir de déchets organiques, permettant ainsi de les recycler ! Forte de ce matériau résistant et durable, MycoWorks annonce en mars dernier une collaboration avec le géant de la mode et du luxe Hermès pour une ligne de sacs à main !


Le sac Victoria en cuir de champignon, produit de la collaboration entre MycoWorks et Hermès

Mais les champignons ne sont pas les seuls candidats pour créer des cuirs biosourcés à destination de la mode. L’entreprise Desserto, cofondée par deux entrepreneurs mexicains, produit par exemple un cuir à partir de… cactus ! Peu gourmand en eau et avec une forte capacité d’absorption de CO2, le cactus pourrait être à l’origine des cuirs de demain. Avec des utilisations possibles dans la mode pour des chaussures, vêtements ou de la maroquinerie, le cuir de cactus tente également de se lancer dans le domaine de l’automobile pour des sièges de voiture ou des tableaux de bord.


Cuir Desserto à partir de cactus

Enfin, pourrait-on reproduire un cuir non pas à partir de plantes ou de champignons mais à partir de bactéries ? C’est le pari fou de l’entreprise américaine Modern Meadow (littéralement “prairie moderne”) et de son cuir artificiel ZOA. L’idée est (presque) simple : le cuir provient de la peau des animaux, en particulier d’une certaine protéine, le collagène. En réussissant à synthétiser du collagène pur, on peut alors produire du “vrai” cuir mais sans origine animale ! L’idée pour Modern Meadow est alors d’utiliser des levures génétiquement modifiées pour produire du collagène. On peut alors théoriquement obtenir un matériau très proche du cuir, composé des mêmes molécules, mais pour une consommation de ressources négligeable en comparaison avec le cuir traditionnel.


ZOA, le cuir artificiel synthétisé à partir de bactéries par Modern Meadow

Ainsi le biomimétisme et le biosourcing sont des approches prometteuses lorsqu’il s’agit de rendre la mode plus soutenable. Mais pourrait-on envisager de créer des vêtements plus performants en s’inspirant du vivant ?


Mode et performance : les textiles techniques


Dépourvu de plumes ou de fourrure épaisse, l'homme a dû développer des alternatives pour se protéger des variations climatiques. D'abord couvert de simples peaux récupérées sur les animaux chassés, l'homme a progressivement perfectionné sa technique de confection de vêtements. Depuis, ces derniers se perfectionnent et se fonctionnalisent, acquérant des propriétés diverses : respirabilité, résistance, déperlance, conservation de la chaleur, etc. Initialement développées pour des usages spécifiques. Aujourd'hui, le secteur de la mode s’est depuis emparé de ce type de matières et de technologies, dont certaines puisent directement leur inspiration dans la nature !

L'expression "un froid de canard" n'existe pas par hasard ! Devant la nécessité de maintenir sa température corporelle — entre 39° et 40°C, soit plus que les humains ! — y compris dans l'eau glaciale, le canard dispose d'un plumage très isolant et hydrophobe de surcroît. En effet, le canard utilise son plumage dense pour emprisonner un maximum d’air contre son corps, servant ainsi d’isolant et le protégeant du froid. C’est d’ailleurs pour cette raison que le duvet de canard est régulièrement employé par l’industrie de la mode dans des manteaux pour améliorer leur isolation. Mais chez le canard, ce duvet doit également être imperméable pour ne pas risquer de laisser l’eau froide s’infiltrer et refroidir l’animal. Il doit même être en mesure de “repousser” l’eau afin de ne pas alourdir l’animal lors de son envol.


Les canards doivent conserver leur chaleur corporelle même lors de contacts prolongés avec l’eau

Pour comprendre comment les plumes acquièrent leurs propriétés hydrophobes, il faut les regarder attentivement. À première vue, la plume de canard est semblable à celle d’autres oiseaux : elle est constituée d’une tige principale, le rachis, duquel émergent une multitude de poils, les barbes, qui constituent les parties visibles à l'œil nu de la plume. Chez le canard comme chez les autres oiseaux, ces barbes se divisent elles-mêmes en barbules, qui servent de “crochets” pour maintenir les barbes entre elles. Cependant chez le canard, ces barbules elles-mêmes se divisent pour former une troisième hiérarchie de structures. L’ensemble de ces structures hiérarchisées, associé à un revêtement cireux, confèrent à la plume des propriétés d’imperméabilité et de déperlance particulièrement intéressantes pour les vêtements d’extérieur ou la mode technique.


Les propriétés déperlantes des plumes de canard (gauche) et la structure hiérarchisée à plusieurs échelles, vue au microscope électronique (à droite)


En parlant d'eau, la mode technique s'est aussi penchée sur la problématique de l'évacuation de la sueur. Les textiles respirants sont au cœur des préoccupations pour les sportifs et la mode du sportswear en général. Dans ce domaine, une technologie en vogue chez différentes marques comme Nike nous vient directement de la pomme de pin. En effet, la pomme de pin change souvent de forme, en fonction de l’humidité ambiante. Écailles ouvertes par temps sec pour permettre la dispersion de ses graines, la pomme de pin se referme quand l’atmosphère s’humidifie afin d’éviter les infiltrations d’eau et la moisissure (et maximiser ainsi ses chances de reproduction). Ce mouvement est causé par la structure des écailles elles-mêmes, en deux couches superposées. Sous l’effet de l’humidité, la couche inférieure de l’écaille gonfle davantage que la couche supérieure, créant une tension dans la structure qui l’amène à se replier.


En reproduisant des fibres bio-inspirées qui se contractent ou se détendent en fonction de l’humidité, différentes marques ont créé des textiles intelligents qui s’adaptent à l’activité physique de leur porteur. Des chercheurs du MIT ont poussé le concept encore plus loin en utilisant des bactéries capables de se déshydrater et se réhydrater pour créer différents objets, dont des vêtements qui changent de forme pendant l’activité physique. Bien que le projet relève pour l’instant plus d’un exercice artistique que d’un article de mode, le concept a fait ses preuves et des développements pourraient être envisagés.



Mode et contrefaçon : le biomimétisme à la rescousse ?


La mode est un des secteurs les plus touchés par la contrefaçon. D’après une enquête de l’Unifab et de l’Ifop en 2018, 18% des français auraient déjà acheté des vêtements de contrefaçon. La Chambre de Commerce Internationale (ICC) estimait par exemple la valeur du commerce de contrefaçon à 2,5% de celle du commerce mondiale soit 461 milliards de dollars en 2013. L’ICC prévoit également que ce montant pourrait atteindre pas loin de 1000 milliards de dollars en 2022, tous secteurs confondus. La contrefaçon existe bien sûr dans d’autres secteurs que celui de la mode et peut parfois se révéler particulièrement dangereuse lorsqu’elle touche à l’industrie cosmétique ou pharmaceutique. Pour lutter contre ce phénomène, différentes technologies bio-inspirées ont vu le jour.


Le papillon Morpho et ses ailes bleues vives

La première de ces technologies nous vient d’un papillon particulièrement coloré : le papillon Morpho. Il est connu pour son bleu vif métallisé et son noir profond. En réalité, la couleur si particulière de ce papillon provient non pas d’un pigment mais directement de la surface de ses ailes. Recouvertes de structures à une échelle microscopique, l’aile du papillon Morpho interagit avec la lumière pour créer des interférences. Ainsi, la plupart des longueurs d’ondes du spectre du visible sont absorbées, à l’exception de son fameux bleu, qui s’en trouve renforcé ! C’est ce qu’on appelle une couleur structurelle.


La couleur si particulière du papillon Morpho a ainsi inspiré la conception d’une solution de packaging anti-contrefaçon, applicable dans le secteur de la mode comme dans d’autres secteurs. Le principe est simple : il s’agit de reproduire une surface microstructurée à la manière des ailes du papillon Morpho pour créer des motifs iridescents difficiles à contrefaire, un peu à la manière des sécurités holographiques que l’on peut trouver sur nos billets de banque. La société Morphotonix a ainsi industrialisé le processus avec différents procédés (moulage par injection plastique, par compression, soufflage…) pour proposer des solutions anti-contrefaçon variées.


Exemple de pièce iridescente difficile à contrefaire

Enfin, une autre solution biomimétique pour lutter contre la contrefaçon s’inspire directement des empreintes digitales. À la mode dans toutes les séries policières pour l’identification criminelle, les empreintes digitales (ou plus exactement empreintes papillaires) pourraient également inspirer de nouvelles méthodes infalsifiables pour l’authentification de produits.


Les empreintes digitales émergent de facteurs à la fois génétiques mais également aléatoires lors de la formation du fœtus. Ainsi, deux jumeaux possèdent des empreintes similaires mais pas identiques, en raison de l’impact des facteurs environnementaux lors de leur développement. L’idée d’introduire une part d’aléatoire, a priori impossible à reproduire et donc à contrefaire, dans un système d’identification a été testée par des chercheurs de l’Université Nationale de Séoul en 2015. Le principe est très simple : il suffit de créer une pastille en polymère recouverte d’une couche de verre. Lorsque le polymère sèche il rétrécit et vient tirer sur le verre autour, qui voit alors apparaître des crêtes et des sillons aléatoires donc infalsifiables. Un autre avantage de ce type de solution est de pouvoir permettre l’identification unique de chaque produit directement sur ledit produit. En effet, les pastilles utilisées mesurent moins d’un demi-millimètre de diamètre, il est donc ainsi aisé de les dissimuler. De plus, le mode de fabrication est simple et rapide à appliquer même pour un grand nombre de pastilles.


Une “empreinte digitale” artificielle obtenue par les chercheurs (gauche) et des exemples d’application sur différents objets (droite)



Ainsi le biomimétisme peut répondre à différentes problématiques présentes dans le monde de la mode. Bien sûr cette liste est non exhaustive car le secteur de la mode est très large et englobe des domaines très différents, notamment le luxe et les domaines associés (joaillerie, horlogerie…), mais ce petit tour d’horizon aura permis, encore une fois, de s’émerveiller devant l’ingéniosité de la nature et des possibilités qu’elle nous offre.