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Posts de blog (166)

  • Biotechnologie : le vivant est notre éternel allié

    La biotechnologie est un domaine scientifique au croisement entre biologie et une multitude de disciplines qui valorise le vivant à des fins humaines et environnementales. Fruit de prouesses biologiques, elles sont parfois controversées. Biotechnologie : Tradition ou révolution du XXIe siècle ? Souvent synonymes de scandales agroalimentaires et médicaux, les biotechnologies ont aussi permis aux humains de développer de nouvelles techniques de survie et ce… dès le paléolithique. ​ ​ Biotechnologie traditionnelle, cette invention est chère au coeur des français...le pain ! Ipséité historique et référence culinaire, la levée de la pâte à pain est due à la fermentation alcoolique. Ce processus biochimique, à la base de la production d’alcools variés, est largement exploité par les industriels de biotechnologies modernes. Les biotechnologies sont un atout majeur pour l’économie et la santé d’aujourd’hui et de demain. Biotechnologies :  Les life savers des temps modernes ? ... Quand les biotechnologies offrent un traitement viable aux diabétiques. Le diabète est caractérisé par une hyperglycémie, soit un taux trop important de sucre dans le sang. Des perturbations dans la production d’insuline en sont généralement responsables. Pas (ou peu) d’insuline sécrétée, et le taux de sucre dans le sang n’est pas régulé. ​ Dans les années 80, le diabète était soigné par injection d’insuline animale. La controverse  poussent à développer de nouveaux traitements. En 1976, Herbert Boyer, célèbre biologiste américain, synthétise de l’insuline grâce à l’E. coli, une bactérie prisée en biotechnologies. En injectant le gène de l’insuline dans cette dernière, la  bactérie reçoit l’ordre de produire de l’insuline qui pourra ensuite être récoltée par manipulation génétique. Cette biotechnologie est une des méthodes les plus répandues pour soigner le diabète aujourd’hui. Cette biotechnologie est une des méthodes les plus répandues pour soigner le diabète aujourd’hui. Biotechnologie et Biomimétisme : symbiose au service de l’innovation Innovation incrémentale : la technologie, elle aussi, est darwiniste Si les biotechnologies ont permis d’optimiser la synthèse de l’insuline, le biomimétisme améliore ses conditions d’administration. Une solution bio-inspirée remédie au désagrément quotidien de la fatidique piqûre . Les piqûres de moustiques sont indolores. Chaque été, nous en faisons les frais. L'équipementier médical japonais Terumo s’est inspiré du mode de piqûre des moustiques pour concevoir leurs aiguilles. La structure de la trompe de moustique et son mode opératoire a été scruté afin de développer une aiguille fine dont la pointe est asymétrique, à l’image d’un scalpel. L’association entre biotechnologies et biomimétisme agit comme une symbiose pour permettre un traitement aux diabétiques confortable et fiable. Malgré leur réputation sulfureuse, les biotechnologies sont un ressort de taille réintroduisant le vivant au cœur de l’innovation. Comme un écho au biomimétisme, le mode opératoire est le même : observer le vivant, se l’approprier, innover. Biotechnologie et biomimétisme en symbiose, serait-ce la formule gagnante pour une innovation performante et durable ?

  • Permaculture : la renaissance d'une agriculture ancestrale ?

    La permaculture est une philosophie de conception agricole inspirée de la nature et des communautés traditionnelles. S’inscrivant dans une démarche d’efficacité énergétique et de développement durable, la permaculture nous offre les moyens de penser des sociétés à impact positif ! Permaculture : la genèse d'un retour à la terre, par deux australiens Alors que l'agriculture industrielle était en plein essor, la permaculture, ou “culture de la permanence”, a été développée dans les années 1970 par les australiens Bill Mollison et David Holmgren. Ces deux hommes furent témoins des dégradations subies par les écosystèmes australiens induites par l’agriculture mécanisée. Il ont alors théorisé un ensemble de stratégies agricoles. ​ Afin d’atteindre cet objectif et de démocratiser cette approche, ils l’ont synthétisée sous la forme de principes fondamentaux éthiques ou de conception. Ces 12 principes offrent au concepteur des outils sur lesquels appuyer sa pensée afin de s’assurer les meilleurs résultats. Ils sont regroupés en 3 grands groupes : Soigner la Terre, soigner l’Humain et redistribuer équitablement les surplus de production. Voici quelque uns de ces principes : Observer et interagir ; capter et stocker l’énergie ; se servir de la diversité et la valoriser, etc. ​ Permaculture : une démarche économe en énergie et ressources Le fondement de la permaculture incite chaque individu à “observer et interagir” avec la biodiversité, l’invitant à tirer autant de leçons que possible du fonctionnement des écosystèmes auprès desquels il évolue afin d’améliorer son rapport à son environnement et à sa communauté. C’est du pur biomimétisme ! ​ ​ Tous les principes suivants en découlent. Parmi les plus évidents et les plus simples à appliquer au quotidien, on compte “collecter et stocker l’énergie” ou encore “assurer une production”. Ceux-ci résument simplement la recherche de sobriété et d’efficacité énergétique. Pourquoi ajouter artificiellement de l’énergie lorsque certains principes de design peuvent permettre de la récupérer directement sur place ? ​ ​ Prenons un exemple inattendu. Afin de faire pousser certains fruits ou légumes, il peut être parfois nécessaire d’utiliser une serre et de conserver une température légèrement à supérieure celle de l’air extérieur. Dans ce cas, pourquoi installer un chauffage électrique lorsque l’on peut y placer un poulailler ? En effet, les animaux à sang chaud génèrent un faible rayonnement thermique, suffisant pour élever la température d’une pièce de quelques degrés ! Permaculture : un moteur de diversité biologique et de résilience L’exemple précédent met en exergue un autre principe de la permaculture : “Intégrer plutôt que séparer”. Celui-ci correspond assez simplement à l’adage populaire “l’union fait la force”. En effet, on remarque que tout écosystème est constitué d’innombrables interactions entre des acteurs variés. Cette extrême interdépendance peut apparaître comme une faiblesse étant donné que la disparition d’un acteur risque d’impacter tous les autres, mais il n’en est rien. Dans les faits, ces relations représentent autant de possibilités offertes au système pour se reconfigurer en cas de modification des conditions extérieures. C’est pourquoi les écosystèmes sont un tel modèle de résilience. Revenons à un exemple tiré de l’agriculture. Dans le cadre d’une monoculture, l’arrivée d’un parasite est un événement tragique et insurmontable sans intrants chimiques ou biologiques, tandis que dans une ferme de permaculture, une auto-régulation se mettra tout naturellement en place. En effet, si l’envahisseur doit se déplacer de plusieurs dizaines de centimètres pour atteindre sa prochaine cible, sa progression sera grandement ralentie. Si l’on ajoute à cela la présence d’une plante-compagnon le repoussant ou bien attirant ses prédateurs naturels, aucune intervention humaine ne sera nécessaire pour endiguer l’invasion. Ainsi, on développe un système appliquant également le quatrième principe de la permaculture : “Appliquer l’auto-régulation et accepter la rétroaction”. La permaculture pose les prémices, dès son apparition, du développement durable moderne en associant progrès social, économique et environnemental. Par la suite, le sens du terme a évolué en "culture de la permanence", soulignant la capacité de l'approche permaculturelle à agir à tous les niveaux de la société : on la définit désormais comme une philosophie simple et adaptée à penser la société de demain.

  • Abeille et bio-inspiration : une architecte de génie !

    L’abeille est une architecte hors paire. Dans la ruche, l’abeille ne laisse rien au hasard. Son organisation et ses systèmes de communication interrogent les scientifiques depuis des siècles... et pourraient leur servir d’inspiration majeure. Comment ne pas s’inquiéter de sa disparition ? L’abeille, ses hexagones par milliers et ses mystères L’abeille a 100 millions d’années. Très tôt, l’homme a compris qu’il serait dans son intérêt d’élever cette espèce pour une richesse qu’elle seule sait produire : le miel. Les abeilles le produisent dans des compartiments hermétiques. Quasi identiques et façonnés avec précision, ils ressemblent à s’y méprendre à l’oeuvre d’une machine humaine ! Plusieurs siècles de calculs géométriques ont été nécessaires pour démontrer une intuition du grec Pappus d’Alexandrie (IVe s.) : le pavage par juxtaposition d’hexagone est l’organisation la plus économique et la plus productive possible de la ruche d’abeille ! Un minimum de parois de cire, un maximum de miel. En moyenne , les apiculteurs récoltent chaque année environ 15 kg de miel par ruche. L’abeille détient-elle le secret des batteries de demain ? Depuis les années 1960, différentes équipes scientifiques ont pu établir que les fleurs se chargeaient électriquement par temps clair. Ce serait même la détection de ces champs électriques qui permettrait à chaque abeille de se diriger en priorité vers les fleurs les plus chargées en pollen. En rentrant à la ruche, la cuticule de l’abeille (sa membrane externe, à l’image de la peau humaine) et ses ailes se retrouvent ainsi chargées positivement. Lors de sa danse, ses congénères alentours perçoivent l’information donnée grâce à leurs antennes ! Elles aussi chargées positivement, se repoussent entre elles et entrent en mouvement. Plus la charge de l’abeille de retour est positive, plus ses voisines comprennent qu’elle vient de visiter des fleurs particulièrement fraîches au vu de la vibration de leurs antennes. ​ Autre caractéristique remarquable, ces insectes volants peuvent supporter des charges électriques particulièrement élevées. Uwe Greggers, chercheur à l’Université Libre de Berlin, a démontré récemment que la cuticule d’une abeille pouvait produire des tensions atteignant jusqu’à 450 volts (comparable à la tension émise par un tracteur, par exemple) ! Cette faculté s’accompagne d’une capacité inouïe de stockage d’énergie au Lithium-ion. Cela tient principalement au fait que le pollen d’une abeille, issu de l’alliage des pollens des différentes fleurs successivement visitées, dispose d’une efficacité incomparable en termes de stockage d’électricité une fois réduit à l’état de particules de carbone relativement pures. Les chercheurs s’intéressent aujourd’hui à la possibilité de reproduire ce matériau à plus grande échelle pour équiper les batteries de nos voitures électriques. La portée écologique d’une telle découverte serait incommensurable quand on sait que des régions exceptionnelles de pays en voie de développement, comme le salar d’Uyuni en Bolivie, sont menacées par d’immenses projets industriels d’extraction massive de lithium. Abeille et pesticides : un mariage impossible… et un pari risqué ! Comme l’avance Greenpeace, les pollinisateurs pourraient aujourd’hui être à l’origine d’économies dépassant les 250 milliards de dollars annuels. Les fruits, légumes, oléagineux et plantes sauvages sont pour l’essentiel dépendantes de ces petits insectes hyménoptères. Le dérèglement climatique, conjugué à l’utilisation intensive de pesticides par nos agriculteurs, est la cause d’un déclin accéléré de l’abeille. Si l’UE restreint depuis 2013 l’utilisation des insecticides les plus toxiques, il n’en reste pas moins que ceux toujours en libre accès (à date, 2020) mènent aussi la vie dure à l’abeille. Mais, même sans produits toxiques, les grandes surfaces de monoculture sont néfastes pour l’abeille. Les résidentes des ruches à proximité se retrouvent, en effet, bien démunies une fois la récolte passée… Alors pourquoi pas acheter du miel multi-fleurs, issu de l’agriculture biologique, et favoriser au quotidien l’achat de produits sans pesticides ?

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  • Impression 3D & biomimétisme : démocratisation des technologies bio-inspirées

    L'Impression 3D : vers une démocratisation des technologies biomimétiques L'impression 3D et la fabrication additive pourraient bien réserver un avenir radieux au biomimétisme . Elles rendent possible la reproduction à échelle industrielle, de structures et formes de la nature jusque là difficiles à fabriquer. DIAGNOSTIC Du fait des nombreux besoins des industriels, ainsi que du travail de nombreux laboratoires de biologie qui accroissent chaque jour notre compréhension du vivant, le biomimétisme s'est fortement développé dans les domaines des revêtements de surfaces, de la conception de structures et des architectures systèmes. À cet égard, grâce à l'impression 3D et la manufacture additive, il devient progressivement possible de copier des structures à petites échelles (micro ou nanométriques) afin de développer de nouveaux composites aux propriétés multifonctionnelles : résistance , flexibilité, légèreté, aérodynamisme , adhérence, thermorégulation , ... La démocratisation de l’impression 3D comme levier de production devient incontournable pour penser l’organisation des chaînes de production et des produits manufacturés. En ce moment même, de nombreuses innovations bio-inspirées en cours de développement ont pour but d'améliorer les matériaux existants ainsi que d'instrualiser de nouvelles matières et procédés grâce à l’impression 3D. Au point où l’on pourrait légitimement penser que le prisme du biomimétisme accroît le champ d’action de l’impression 3D et maximise sa pertinence. Les trois cas d’application présentés ci-après, respectivement dans les domaines médical, aéronautique /défense et de la construction sont particulièrement illustratifs du potentiel et des enjeux à relever pour l’innovation bio-inspirée. Impression 3D et biomimétisme : révolution de la bio-ingénierie ©Luke Sharrett | Bloomberg La bio-ingénierie , et plus spécifiquement la fabrication de prothèses à usage médical, tire pleinement profit du couplage de l’impression 3D et du biomimétisme. A l’origine, celles-ci ne pouvaient être fabriquées qu’à partir de pièces pleines et par conséquent lourdes et mécaniquement plus fragiles que des os biologiques, creux et possédant un rapport masse/résistance mécanique optimal. Cependant, grâce à l’impression 3D, il est désormais possible de reproduire ces structures et même de confectionner des cartilages et ligaments artificiels, assurant une reproduction au plus proche du vivant. Le sur-mesure pour chaque patient est également de mise, car l’avènement de l’impression 3D rend la personnalisation de la production à la fois peu chère et simple à mettre en oeuvre. Impression 3D bio-inspirée : l’aéronautique et la défense ont un coup d’avance ! L’industrie aéronautique et de la défense, historiquement pourvoyeuses d’innovations qui ont ensuite rejailli dans le domaine civil (GPS, réacteur nucléaire, …) est également aux avant-gardes de l'impression 3D. Celle-ci a déjà percé chez plusieurs constructeurs aéronautiques. Ainsi, Airbus fabrique depuis 2015 le plus grand composant de cabine imprimé en 3D à partir d’un alliage d’aluminium, de magnésium et de scandium. Le leader mondial s'est notamment inspiré de l’architecture cellulaire du myxomycète (ou “blob”) et du développement osseux chez l’homme. Cette pièce d’un nouveau genre, issue de la fabrication additive, a vu sa masse réduite de 30 kg, soit près de 45%. L’économie de masse ainsi obtenue permet des gains significatifs en carburant, et participe ainsi à la réduction de l’empreinte carbone du secteur aérien. Réduire le recours à l'aluminium Les normes de sécurité drastiques qui pèsent sur les constructeurs aéronautiques ne sont pas une contrainte technique majeure pour l’impression 3D. Bien que les processus de certification des pièces restent long et coûteux, certains procédés tels que la fabrication additive par déposition d’énergie permettent d’imprimer le titane pour produire des pièces qui sont plus légères que leur équivalente en aluminium. Cette caractéristique remarquable des pièces en titane imprimées en 3D pourrait les conduire à se substituer progressivement à leurs aînées en aluminium : le métal roi dans l’industrie aéronautique. Sur cette technologie certains acteurs accompagnent aujourd’hui les entreprises pour intégrer l’impression 3D dans leurs chaînes de valeur dont le groupe franco-français AddUp issu d’une joint-venture entre le fabricant de machine outils, Fives, et Michelin , ce dernier étant leader mondial en volume des pièces imprimées par fabrication additive dans le monde. En savoir sur le biomimétisme dans l'aéronautique ©Luke Sharrett | Bloomberg L’impression 3D bio-inspirée pour révolutionner la construction. Dans la construction, les matériaux ont également évolué afin de permettre l’impression d’infrastructures en béton ou en métal, alors même que se prépare la révolution de la maison individuelle imprimée en une journée à peine. XtreeE et Egis ont, par exemple, récemment recréé un récif inspiré du coralligène, au moyen d’un ciment conçu pour l’occasion par LafargeHolcim, afin de régénérer les habitats marins de la région marseillaise. Cette approche valide d’ailleurs, à cet égard, la richesse des innovations inspirées des écosystèmes coralliens après que Fortera aux Etats-Unis a développé un ciment générant moins de CO2 à la production en s’inspirant de la bio-minéralisation du carbone présent dans l’eau. En savoir plus sur le biomimétisme dans la construction Impression 3D et biomimétisme : un mariage d'avenir En conclusion, en cette période de forte innovation technologique fruit notamment de la révolution numérique et digitale, l’impression 3D permettra de reproduire des schémas d’organisation de la matière inventés par la nature, et qui ont donné à certains matériaux organiques des propriétés multifonctionnelles remarquables (résistance, flexibilité, légèreté, aérodynamisme, adhérence, thermorégulation...) pouvant apporter des bénéfices conséquents dans le monde industriel. Elle parachève ainsi l’avènement du biomimétisme comme méthode d’innovation et de conception produit. C’est aussi pour cette raison que Bioxegy accompagne aujourd’hui cette révolution en proposant son expertise en biomimétisme , son réseau et ses méthodes d’innovations , afin d’aider les entreprises à tirer profit de la bibliothèque d’innovations du vivant , pour repenser leur chaîne de valeur au travers d’une approche subtile, mais à l’évidence implacable. En savoir plus sur notre expertise

  • Bioxegy | Contact

    Nous contacter Entreprises Vous souhaitez explorer l'innovation par le biomimétisme Candidats Bioxegy recrute ! Postulez ci-dessous. Presse & Médias Journalistes, saisissez-vous de cette thématique d'avenir ! Chercheurs & Laboratoires Bioxegy recrute des experts dans son réseau de compétences ! Nous contacter

  • Le biomimétisme pour relever les défis du secteur automobile | Bioxegy

    Le biomimétisme : un atout de taille pour penser la mobilité du futur Force motrice économique, l'industrie automobile est est à la croisée des chemins. Alors qu'elle assure plus de 80% du transport de personnes, elle doit veiller à son empreinte environnementale : elle représente 16% des émissions de CO2 mondiales. DIAGNOSTIC Le secteur automobile est aussi ancien que contemporain. Il occupe une place centrale dans notre quotidien et nos économies, tant il participe à définir la mobilité des biens et des personnes. Mais aujourd'hui, ce sont tous les acteurs du secteur qui font face à des défis inédits. Confrontés à des régulations environnementales toujours plus drastiques, ils doivent rivaliser d'ingéniosité pour rester compétitifs proposer des produits innovants et attractifs à tous points de vue. Une quête de futur toujours plus exacerbée depuis l'installation de la crise sanitaire en 2020. Autonomisation de la voiture et systèmes embarqués, nouveaux systèmes de propulsion, réduction de la consommation du véhicule, nouvelles formes de mobilité, multimodalité, confort et sécurité, ... : comment concilier progrès et soutenabilité technologique ? Biomimétisme et automobile : Spécialiste du domaine, Bioxegy vous explique comment le biomimétisme est une réponse technologique de choix pour imaginer la mobilité du futur Lightweight design, structures et formes, matériaux, acoustique, tribologie, aérodynamisme, éclairage, détection et autonomie, propulsion et motorisation : Les challenges techniques sont nombreux dans l'automobile. Quelles nouvelles perspectives R&D grâce au biomimétisme ? ©Bloomberg Mobile, habile et rapide dans des environnements adaptatifs et souvent sous contraintes, la nature a su acérer nombre de fonctions et principes particulièrement intéressants pour les industriels du secteur automobile. Qu'ils soient directs ou abstraits, les concepts du vivant sont un vivier de solutions intelligentes pour façonner les technologies automobile futures. Expert français du biomimétisme, Bioxegy vous livre ses analyses pour vous expliquer comment la R&D bio-inspirée est un atout de taille en matière d'innovation. Ci-dessous, un lot de perspectives biomimétiques particulièrement pertinentes. Dans l'automobile, les axes d'intérêt biomimétique s'appliquent aux enjeux suivants : Matériaux Fonctionnels, Structures Légères, Lightweight Design Acoustique & Vibrations (NVH) Thermorégulation, Résistance à la Chaleur Détection & Optiques Aérodynamisme Tribologie, Corrosion, Abrasion Conception des Systèmes (design industriel) Domaines Divers : Couleurs, Esthétique, Confort, ... Biomimétisme et automobile : cartographie des domaines d'application pertinents Témoignages & Projets Découvrir Biomimétisme & aérodynamisme : une évidence Découvrir Biomimétisme & NVH : améliorer les technologies d'atténuation du bruit et des vibrations Découvrir Biomimétisme & Éco-conception : écouter la sagesse du vivant Découvrir Biomimétisme & filtration : repenser la purification de l'habitacle Découvrir Biomimétisme, structures et matériaux : le pari gagnant de lightweight design Découvrir Biomimétisme & tribologie : un duo technologique prometteur Découvrir Biomimétisme & optimisation des flux : pour penser la mobilité d'avenir Découvrir Biomimétisme, détection et traitement de l'information : façonner les systèmes embarqués du futur Découvrir Le biomimétisme pour faire face aux éléments (abrasion, érosion, oxydation) Découvrir Biomimétisme & Thermorégulation : la nature experte dans ce domaine Découvrir l'un de nos projets référence

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