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Bienvenue dans l'édition d'automne 2024 de la Biox'News ! 🍂   Nous nous apprêtons à naviguer dans un monde où l’innovation et la nature ne font plus qu’une pour façonner les sociétés industrialisées de demain. C'est en permanence la mission de Bioxegy. 🌏✨   Mais cette mission ne se réalise pas qu’en un jour. Elle a commencé il y a bientôt 7 ans pour Bioxegy, et nous vous proposons de poursuivre cette histoire ensemble. C’est précisément l’objet de cette newsletter d'automne 2024 ! 🚀📚 ✨ Message de Sidney Rostan, CEO & Fondateur de Bioxegy Cher lecteur·rice, Cet été 2024, nous avons franchi des étapes exceptionnelles qui méritent d’être célébrées. Dans cette édition, je vous propose de revenir sur quelques réussites vraiment réjouissantes qui font la fierté de notre équipe ! Nous avons par exemple franchi le cap des 100 projets de R&D bio-inspirée, un record en France et à l'international, confirmant notre rôle de leader dans le biomimétisme. Notre expansion internationale, en particulier en Allemagne, se renforce également avec succès. Côté distinctions, nous avons eu le grand plaisir de remporter la mention spéciale du prix des travaux publics 2024 avec notre partenaire NGE pour nos innovations en construction durable. Nous avons aussi été finalistes des Stellantis Venture Awards, pour nos travaux en algorithmie bio-inspirée ! Mais les trophées ne sont rien sans une équipe en or. Dans cette newsletter, vous découvrirez aussi les nouveaux talents que nous avons recrutés, dont des profils en communication et en marketing stratégique (une première pour Bioxegy, qui souhaite rester au plus proche des besoins de ses partenaires) ! Enfin, vous découvrirez comment nous accélérons le développement de nos propres technologies bio-inspirées en interne, pour pouvoir répondre plus rapidement aux défis techniques de nos clients. Je tiens à exprimer, au nom de toute l’équipe, ma fierté de voir cette aventure se poursuivre avec autant de dynamisme. Nous tenons à remercier chaleureusement tous ceux qui nous soutiennent et nos clients pour leur confiance. Rendez-vous bientôt avec de nouvelles annonces enthousiasmantes ! Sidney. 📢 QUOI DE NEUF : Retour sur les temps forts de ces derniers mois chez Bioxegy ! 🚀 Internationalisation : une accélération fulgurante ! Bioxegy continue de séduire de plus en plus d'entreprises, en France comme à l'international. Nous collaborons désormais avec des partenaires industriels prestigieux tels que L'Oréal, Suez, Lacroix Défense, Groupe Roullier, Wienerberger ou encore Citeo ! 🚀 Cette expansion s'intensifie particulièrement en Allemagne, où nos équipes renforcent leur présence avec des projets de plus en plus ambitieux ! Notre première étape consiste à aller à la rencontre de ces partenaires, d’abord sur des salons majeurs comme IAA et Innotrans . 🇩🇪 Notre rayonnement ne s'arrête pas là : des collaborations avec des clients tels que Yamaha au Japon 🇯🇵 témoignent de notre capacité à déployer des projets innovants adaptés aux défis spécifiques de chaque marché. 🗾 Envie de collaborer pour lancer un projet de R&D bio-inspiré ? ➡️ Contactez-nous ⬅️ 🌏 Des recrutements pour accompagner notre essor !    Pour soutenir notre expansion ambitieuse et répondre aux besoins croissants en innovation bio-inspirée, Bioxegy continue d'enrichir ses équipes. 💪 Récemment, trois nouveaux (et brillants) ingénieurs, Julie, Clémence et Rémi ont rejoint notre pôle scientifique. Leur but est identique à notre mission première : apprendre de l’ingéniosité de la nature pour transformer ces découvertes en innovations industrielles impactantes ! 🔬   Nous musclons aussi notre pôle marketing et communication avec deux nouvelles recrues, Eva et Kiara. Leur mission ? Accroître la visibilité de Bioxegy et affiner nos offres pour mieux répondre aux défis techniques de nos clients. 📊   Et la cerise sur le gâteau ? 🍒 48% de notre équipe est composée de femmes, une belle avancée pour une entreprise (qui plus est dans le secteur encore très masculin de l’ingénierie) ! ⚖️ Envie de rejoindre une équipe dynamique et de contribuer à des projets d'avenir ? ➡️ Découvrez nos offres et postulez ⬅️ 🛠️ Un coup d'accélérateur pour nos propres technologies bio-inspirées !   Chez Bioxegy, nous débordons d’ambition ! Nous avons intensifié le développement de nos technologies bio-inspirées, entièrement créées en interne, avec un but claire : amener nos concepts à maturité et répondre d’une autre manière aux enjeux actuels.💡   Notre mission  est parfaitement tracée : déposer des brevets et proposer des licences à nos partenaires, tout en affirmant la notoriété de Bioxegy comme inventeur et développeur de technologies innovantes . 🧠   Et ce n’est pas tout ! Nous visons également la commercialisation directe de produits , en collaboration avec des industriels, avec la création potentielle de spin-offs dédiées à ces technologies innovantes. 🔧 🖥️ Bioxegy passe en mode turbo avec ses outils de pointe !   Dans le cadre de nos projets de R&D, nous exploitons de plus en plus la suite 3D Experience de Dassault afin de réaliser des simulations mécaniques, de dynamique des fluides et thermiques, élevant ainsi la qualité et la précision de nos solutions.   Combiné avec Synera , c’est l’assurance d'offrir des solutions bio-inspirées encore plus pointues et performantes à nos partenaires industriels ! 🔥   Pour compléter notre arsenal d’outils, nous avons intégré des outils d’IA et d’automatisation comme Make , permettant d’améliorer l'efficacité de nos processus internes, de la recherche scientifique à la gestion administrative et commerciale. ⏱️ 🏗️ AU COEUR DU MÉTIER DE BIOXEGY | Notre projet avec la RATP Vous le savez… La RATP , opérateur de transport urbain à Paris et sa région, gère un vaste réseau souterrain où le renouvellement de l’air, tant pour le personnel que pour les voyageurs, représente un enjeu crucial. C’est ici que Bioxegy est intervenu , en travaillant sur l’amélioration des systèmes de ventilation pour assurer une meilleure circulation de l'air. 🌬️   L’un des axes d’amélioration identifiés concerne les ventilateurs de désenfumage , essentiels pour évacuer l'air mais souvent limités dans leur utilisation à cause du bruit qu'ils génèrent, surtout lorsqu'ils sont proches des zones habitées. C’est là que notre expertise bio-inspirée entre en jeu ! 💡   Les baleines à bosse sont des mammifères marins possédant des nageoires équipées de tubercules au niveau du bord d’attaque. Celles-ci créent des vortex contrôlant le flux d'eau, augmentant la portance et, par conséquent, l'efficacité hydrodynamique. Ces caractéristiques rendent les baleines incroyablement agiles et discrètes malgré leur taille. 🐋 En tranposant ce principe à la conception de ventilateurs, nous avons imaginé ajouter des tubercules au bord d’attaque des pales des ventilateurs de la RATP. Notre objectif étant de réduire significativement les nuisances sonores tout en améliorant l'efficacité aérodynamique. Des simulations poussées en mécanique des fluides numérique (CFD) ont permis de démontrer une amélioration impressionnante du débit d'air pour nos concepts allant jusqu’à 5% à régime constant ! 💨 Vous aussi souhaitez répondre à vos problématiques techniques par la bio-inspiration ? Quelque soit votre secteur, Bioxegy peut booster votre R&D ! ➡️ Découvrez nos secteurs d’activité ⬅️ PRENONS-EN DE LA GRAINE | La Tour Eiffel, un chef-d’œuvre bio-inspiré ! Avec les JO de Paris 2024 maintenant derrière nous, la Tour Eiffel a une fois de plus brillé sous les projecteurs du monde entier. Symbole emblématique de la France, elle est admirée pour sa majesté et sa structure imposante. Mais peu de gens savent que cette icône est aussi une prouesse d'architecture bio-inspirée, directement influencée par... le fémur humain ! 🤯 Lorsqu’il a conçu la Tour, Gustave Eiffel a voulu une structure à la fois légère et incroyablement stable. Pour cela, il s’est inspiré du fémur, l'os le plus long du corps humain, qui distribue les contraintes de manière optimale tout en étant très léger. 💡 Tout comme le fémur, la Tour Eiffel répartit les contraintes de façon extrêmement efficace. Les piliers et poutres métalliques qui la composent fonctionnent comme les travées osseuses du fémur qui sont orientées dans le sens des lignes de forces mécaniques auxquelles est soumis l’os . Cela permet à la tour de résister aux vents violents et de rester stable malgré ses 324 mètres de hauteur. 🏗️   Aujourd’hui encore, cet exploit architectural continue d'influencer les ingénieurs et architectes du monde entier. La Tour Eiffel , qui a traversé les âges et les révolutions technologiques, reste un témoignage durable de l’efficacité du biomimétisme dans l’ingénierie moderne ! ✨   Votre entreprise innove ? Osez le biomimétisme avec Bioxegy !

Au menu de cette saison printanière dans la Biox'News de Printemps 2024 🍴: En mai, fais ce qu’il te plaît ! Et bien, on a décidé de jouer le jeu ce printemps, et de vous présenter nos dernières actus - plutôt plaisantes dans notre Biox'News de Printemps 2024 ! 1. Ouvrez vos agendas : la Biomim'Expo arrive et on y sera !👀 2. On vous raconte notre histoire avec Alphi, qui a débouché sur une innovation bio-inspirée pour transformer le BTP ! 👷 3. On vous parle de FinX, où quand les nageoires de dauphins inspirent le moteur de bateau de demain ! 🐬 📢 Quoi de neuf ? 2024 démarre sur les chapeaux de roues ! 🚀 Le printemps ouvre la saison des salons : Rendez-vous à la Biomim’Expo! En ce début d’année, nous avons eu le plaisir de participer à plusieurs salons professionnels de premier plan, comme Techinnov' et Global Industrie à Paris, mais aussi des rendez-vous internationaux aussi prestigieux que la Foire d'Hanovre en Allemagne ! 🌍 Nous adorons ces moments, autant d'occasions parfaites de partager notre passion pour le biomimétisme et de tisser des liens avec de futurs partenaires pour des projets innovants. 🤝 Ne manquez pas notre prochain rendez-vous : les 11 et 12 juin prochain ! Nous serons présents à la Biomim'Expo , le salon annuel incontournable des acteurs du biomimétisme, au Parc Floral de Paris ! 🌺 Venez à notre rencontre pour découvrir nos innovations bio-inspirées les plus fraîches et explorer encore davantage les merveilles de la nature ! Vous souhaitez nous contactez? 👉 RDV ici 🌏Cap sur l’Espagne pour notre projet européen !  Après l’Angleterre et le Portugal, Bioxegy poursuit son périple européen, cette fois-ci en Espagne, prolongeant ainsi ses recherches avant-gardistes sur le projet CSTO2NE ! Ce projet d'envergure européenne vise à révolutionner la construction en intégrant la capture de CO2 dans les matériaux de construction, s'inspirant de l'ingéniosité de microplanctons et de crustacés, ces petits génies de la nature qui pourraient bien nous apprendre deux ou trois choses sur la construction durable... Ce séjour d’un mois, à l'Université de Lleida, à une heure de Barcelone a permis des échanges approfondis avec des laboratoires partenaires sur des sujets brûlants, comme la thermique de notre matériau ! 🔥 Cette expérience a non seulement permis à notre équipe d'approfondir son savoir dans des domaines de recherche de pointe mais aussi de se familiariser avec des innovations émergentes, consolidant notre statut de précurseurs dans l'art de construire des technologies bio-inspirées, plus vertes et plus malignes !💡 Vous voulez en savoir plus sur CSTO2NE? 👉 RDV ici 🖥️ Bioxegy booste ses performances en modélisation 3D !  Chez Bioxegy, on pousse l'ingénierie biomimétique à un tout autre niveau grâce à l'adoption de SYNERA , un logiciel de modélisation 3D tout droit venu d'une startup allemande ! 🇩🇪 Cet outil excelle dans la modélisation de géométries complexes, facilitant grandement l'optimisation paramétrique et la conception générative. SYNERA permet d’atteindre des designs optimisés ciblant des critères spécifiques comme la réduction du poids. 👌 Cette nouvelle collaboration, c'est un peu comme passer de la calèche à la fusée en termes de rapidité : elle réduit considérablement nos temps d’itération de nos modélisations et prototypes et nous permet de répondre plus rapidement et précisément aux projets complexes de nos clients. Le rêve pour des inventeurs comme nous ! 🤩 🏗️ AU COEUR DU MÉTIER DE BIOXEGY | Notre projet avec Alphi Retour sur notre projet ingénieux pour réinventer les coffrages, tout un pan de l'industrie du BTP - en collaboration avec Alphi. Le secteur du BTP fait face à de nombreux défis, notamment en termes d'efficacité et de durabilité des matériaux. Un problème récurrent est l'adhésion de la laitance de béton sur ses poutrelles et coffrages en aluminium utilisés sur les chantiers, rendant leur nettoyage très laborieux. 💪 Afin de répondre à cette problématique, Bioxegy, mandatée par Alphi, le spécialiste des coffrages, a développé une innovation biomimétique fascinante ! Bioxegy s’est inspirée de la rugosité nanométrique de la feuille de lotus (réputée pour ses effets super-hydrophobes, i.e. l'angle de contact entre l'eau et la surface dépasse 150°, et l’eau n’adhère donc pas à la surface !). Nous avons conçu un traitement chimique écologique, dont la formule est secrète bien sûr ! Pour vous en dire un peu plus, sachez qu’elle reproduit la texturation de cette surface par érosion, lors d’un trempage. Ainsi, la surface en aluminium acquiert des capacités d'auto-nettoyage ! Bluffant, n’est-ce pas ? 🌟 La preuve de concept de cette solution développée en collaboration avec le laboratoire Navier a prouvé son efficacité en réduisant jusqu'à 7 fois l'adhérence de la laitance, démontrant, si cela était encore nécessaire, la praticité, l’efficacité et la durabilité des solutions biomimétiques ! 😎 Vous aussi souhaitez répondre à vos problématiques techniques par la bio-inspiration ? Quelque soit votre secteur, Bioxegy peut booster votre R&D ! 🐬 PRENONS-EN DE LA GRAINE | Une nageoire inspire le bateau du futur Rencontre avec FinX, pionnière du biomimétisme dans le nautisme ! En s'inspirant de l'agilité et de la rapidité des dauphins, qui doivent leurs performances à la danse ondulatoire de leurs nageoires caudales, FinX a imaginé une technologie révolutionnaire pour les moteurs de bateau.😱 Au cœur de cette prouesse, une membrane souple en élastomère, animée par les vibrations d'un moteur électrique. Ce ballet technique fait onduler la membrane, créant une propulsion par effet Venturi et permet ainsi de faire avancer le bateau sans l'habituel tourbillon d'une hélice. 🌀 Cette approche, empruntée à la nature, se targue de nombreux avantages : adieu les dangers de l’hélice, bonjour le silence de fonctionnement et une efficacité énergétique accrue😴 FinX élabore ainsi une gamme grandissante de moteurs adaptés à tous les types d'embarcations, du petit bateau aux applications maritimes les plus exigeantes   Et cerise sur le gâteau, cette innovation de rupture sera notamment valorisée lors des Jeux Olympiques et Paralympiques de Paris 2024 ! 🎉 Votre entreprise innove ? Osez le biomimétisme avec Bioxegy !

Le biomimétisme est une méthode d’innovation qui a déjà connu des succès retentissants au cours de son histoire . Nous vous proposons ici de passer en revue les 5 plus emblématiques d’entre eux : ceux qui ont contribué à faire connaître le biomimétisme comme une méthode d’innovation performante auprès du grand public. Le premier exemple emblématique du biomimétisme : le Velcro Le Velcro, communément appelé le scratch Le Velcro est sans doute l’exemple le plus célèbre de biomimétisme . C’est un système de fermeture dont le fonctionnement est simple : d’un côté une surface sur laquelle sont disposés des centaines de petits crochets, de l’autre une autre surface recouverte de centaines de petites boucles . Lorsqu’on presse les deux surfaces l’une contre l’autre, les crochets s’agrippent aux boucles et forment un système de fermeture fiable, réversible et solide . C’est un système qui a l’avantage de pouvoir se défaire assez aisément si l’on exerce une force suffisante, tout en étant parfaitement réutilisable. En fonction des matériaux utilisés pour les crochets et les boucles, le Velcro est capable de résister à des forces impressionnantes : saviez-vous qu’un carré de 5 centimètres de côté de Velcro est capable de supporter une masse de 80 kg ! Ces propriétés ont donné au Velcro des applications très diverses, allant de nos baskets d’écoliers aux navettes de la NASA ! La bardane : l'inspiration biologique à l'origine du Velcro Le Velcro est un cas exemplaire de biomimétisme car il se fonde sur la technique de dissémination de la bardane , une plante commune dans nos campagnes. Le fruit de la bardane, qui contient ses précieuses graines, est recouvert de petits crochets. Lors du passage d’animaux à poils (mammifères), les fruits de la bardane s'accrochent à leur pelage et sont disséminés ainsi à des distances de plusieurs dizaines de kilomètres : un moyen ingénieux pour une plante immobile de conquérir de nouveaux territoires en exploitant la mobilité des animaux ! Cette stratégie de dissémination est appelée la zoochorie , et a été directement à l’origine de l’invention du Velcro par biomimétisme. Comment et par qui le Velcro a-t-il été inventé ? En 1941, l’ingénieur suisse George de Mestral revient d’une partie de chasse. Son chien, Milka, qui a passé sa matinée à traîner dans les fourrés, a les poils densément recouverts de fruits de bardanes . Les enlever un à un demande à George de Mestral beaucoup de patience. Il eut tout le temps d’observer le fonctionnement de ces petits fruits tenaces. Par curiosité, il en analyse quelques-uns au microscope et remarque que leurs crochets sont déformables et reviennent à leur position initiale lorsqu’on les arrache des poils. C’est ainsi qu’il eût l’idée d’en faire un système de fermeture rapide, qui deviendra l’un des exemples les plus emblématiques du biomimétisme ! Le deuxième exemple phare : le Shinkansen Le Shinkansen, un train japonais aérodynamique Le Shinkansen , célèbre train japonais précurseur des lignes à grande vitesse, est sans doute le deuxième exemple le plus emblématique du biomimétisme. Circulant à plus de 300 km/h, il est l’un des trains les plus fiables du monde. Sur l’île d’Honshū, il relie les arrondissements de l'agglomération de Tokyo (la plus peuplée au monde avec ses 42 millions d’habitants), aux villes de Nagoya et d’Osaka dans un continuum urbain très dense et qui plus est, dans un milieu géologique très accidenté. Le tracé des lignes du Shinkansen comporte donc de nombreux tunnels pour traverser les villes et les montagnes. Or, il se trouve que chaque fois qu’il entrait dans un tunnel à grande vitesse , le Shinkansen générait une onde de choc causant d’importantes nuisances sonores. Or, dans le contexte de très forte urbanisation de la population japonaise depuis la fin de la Seconde Guerre Mondiale, les problématiques de nuisances sonores ont pris une importance croissante au fil du temps. Dès les années 1980, il commençait à devenir indispensable de trouver une solution à la nuisance sonore du Shinkansen dans une zone si densément peuplée. Le martin pêcheur, à l'origine de l'optimisation du Shinkansen Les martins-pêcheurs (famille des alcédinidés) sont des oiseaux présents sur tous les continents à l’exception de l’Antarctique. Ils sont spécialisés dans la pêche à l’affût : ils passent une grande partie de leur temps perchés au-dessus des eaux peu profondes et plongent le bec en avant pour saisir les petits poissons qui s’aventurent près de la surface. Véritable concentré de technologies, le martin-pêcheur possède, entre autres, un œil capable de corriger les aberrations chromatiques causées par la lumière se reflétant dans l’eau. Cela lui permet de voir très distinctement ce qui se passe sous la surface quand nous n’y voyons qu’un reflet du ciel. En revanche, ce qui a permis aux ingénieurs japonais de résoudre leur problème, c’est la forme de son bec . En effet, lorsqu’ils fendent la surface de l’eau, ces petits oiseaux parviennent à ne générer presque aucune éclaboussure, ce qui leur permet d’atteindre des proies à plus de vingt centimètres de la surface avec davantage de rapidité et de discrétion. Par temps calme, lorsque la surface de l’eau est lisse, leur taux de réussite est tout simplement de… 100 % . Le secret de cet hydrodynamisme réside dans la forme de son bec : long, fin, en fer de lance, et profilé en continuité parfaite avec la forme de son crâne. C’est ce bec qui, par biomimétisme, a permis aux ingénieurs du Shinkansen de résoudre la problématique des nuisances sonores. En particulier , c’est Eiji Nakatsu, ingénieur ferroviaire qui travaillait sur le projet du Shinkansen, qui est à l’origine de cette innovation par biomimétisme. Également ornithologue, il avait observé le martin-pêcheur en action de pêche. Il remarqua que le Shinkansen et le martin-pêcheur partageaient des contraintes semblables : le bec de l’oiseau, comme l’avant du train, rencontre soudainement de fortes résistances. Par biomimétisme, il s’est inspiré de la forme du bec du martin-pêcheur, pour redessiner un nouveau nez au Shinkansen . Et les modélisations qu’il a réalisées lui confirment que cette piste était la bonne. Lorsqu’il entra en service en 1997, le Shinkansen 500 inspiré du martin-pêcheur offrait : Une réduction du boom à l'entrée des tunnels et une course plus silencieuse en général ; Une réduction de la consommation électrique de 15 % ; Une augmentation de la vitesse de 10 % . C’est un exemple emblématique du biomimétisme. Il permet de mettre en relief l’une des composantes essentielles de l’innovation en général, et du biomimétisme en particulier : la pluridisciplinarité . C’est parce que Eiji Nakatsu était à la fois ingénieur et ornithologue qu’il est parvenu à transposer l’évidence qu’il observait en une solution applicable industriellement grâce au biomimétisme. L'hydrophobie du lotus : un des exemples les plus connus du biomimétisme Le Lotus Le lotus sacré est une fleur d’eau répandue dans une grande majorité de l’Asie. Les lotus vivent en colonies dans les eaux peu profondes. Ils forment souvent un écosystème riche en amphibiens, oiseaux et insectes : leurs larges feuilles forment un tapis à la surface de l’eau sur lequel de nombreux organismes se déplacent en y déposant des corps solides (boue, déjection, particules, etc.). Or, le lotus dépend de la photosynthèse de ses feuilles pour survivre. Si des particules empêchent la lumière d’atteindre la surface de ses feuilles , ou la limitent par endroit, il en résultera une performance énergétique inférieure . L’évolution a conduit les lotus à développer une technique élaborée permettant d’optimiser leur performance énergétique : la superhydrophobie . Le principe est simple : la structure de la surface de la feuille du lotus empêche à tel point l’adhésion des particules et de l’eau, que la moindre goutte d’eau emporte avec elle toutes les saletés à la surface de la feuille. Ainsi, la surface de la feuille de lotus est autonettoyante . C’est cette caractéristique qui a inspiré de très nombreuses innovations par biomimétisme. L’effet lotus : qu'est-ce que c'est ? La superhydrophobie du lotus était connue depuis des siècles mais n’a pu être expliquée qu’avec l’invention du microscope électronique , c’est seulement une fois qu’on l’a comprise qu’elle a pu être à l’origine d’innovations par biomimétisme. Dans les années 1970, le botaniste allemand Wilhelm Barthlott en a percé le mystère. Celle-ci s’explique par des villosités à la surface de la feuille , elles-mêmes recouvertes de micro-villosités. Cette double villosité crée une rugosité à l’échelle nanométrique. Cette rugosité crée si peu de points de contacts entre les gouttes d’eau et la feuille que la goutte “glisse” sur la surface, emportant avec elle toutes les micro-particules de poussière ou de saleté. C’est cette structure nanométrique qui a inspiré de nombreuses applications par biomimétisme. L'hydrophobie sur les feuilles de lotus vs les feuilles de nénuphar Cette découverte de Wilhelm Barthlott a donné naissance à des applications industrielles dès les années 1990. On trouve des applications dans de nombreux secteurs : peintures autonettoyantes pour façades dans la construction, revêtements pour verre hydrophobe, textiles et cuirs synthétiques superhydrophobes, etc. Récemment des panneaux solaires reproduisant la structure nanométrique particulière du lotus ont été développés pour obtenir l'effet hydrophobe auto-nettoyant, et comme la feuille de lotus, optimiser leur captation de l’énergie solaire. Depuis la découverte de l’effet lotus, on s’est aperçu que de nombreuses autres plantes avaient des propriétés similaires comme la capucine ou… le poireau ! La peau de requin : le 4ème exemple phare du biomimétisme Les requins : un organisme biologique riche pour le biomimétisme Les requins ont colonisé l’ensemble des mers et océans du globe. Il en existe environ 500 espèces différentes. Il y a beaucoup de raisons à ce succès évolutif. Leur système olfactif très développé leur permet de repérer leurs proies à de grandes distances sous l’eau. En plus de cet odorat, ils sont équipés d’organes sensoriels appelés “ ampoules de Lorenzini ” qui leur permettent de détecter les champs électromagnétiques présents dans l’eau ainsi que les gradients de température. Ils sont ainsi capables de repérer une contraction musculaire et donc de localiser leur proie. Mais il y a une autre caractéristique des requins qui leur a donné un avantage certain : leur capacité à se mouvoir facilement dans l’eau . Si tous les requins n’ont pas en réalité une forme hydrodynamique, ils ont une caractéristique étonnante qui leur permet d’augmenter fortement leur capacité à se déplacer dans l'eau en dépensant peu d'énergie : la structure de leur peau. L’hydrodynamisme de la peau de requin Contre toute attente, la peau de requin est très rugueuse au toucher. A rebours de notre intuition, l'hydrodynamisme n’est pas optimisé par une surface parfaitement lisse. Au contraire ! La peau de requin est en réalité constituée d’une myriade de petites écailles qui s’enchevêtrent. Ces petites écailles ont la particularité de comporter des micro-rainures à leur surface, qui génèrent une sorte de “pellicule” d’eau qui limite les frottements du corps du requin avec le fluide. C'est ce qu'on appelle une technique de contrôle d'écoulement. C'est cela qui diminue les frottements et permet au requin un déplacement à faible coût énergétique. Cette structure étonnante a engendré des applications très diverses en hydro- et en aérodynamique. L’aéronautique , qui n’en est pas à ses débuts en matière de biomimétisme , s’est emparée de l’opportunité. Le constructeur aéronautique Airbus s’en est inspiré pour développer un revêtement pour les avions destiné à réduire la consommation de carburant. Les tests ont été très concluants et ont permis de réduire la traînée de 10 % : ce qui entraînerait des économies de carburant de plus de 1 % ! C’est colossal ! En 2019, Airbus a annoncé la commercialisation prochaine de ce revêtement qui est un exemple très éloquent du biomimétisme. Mais ce n’est pas tout ! Le biomimétisme a trouvé d’autres applications à cette étonnante structure de la peau des squales. La microstructure des écailles a un ratio hauteur/largeur qui empêche la fixation des micro-organismes , et leur prolifération . Une entreprise américaine, Sharklet Technologies , s’est inspirée de ces micro-rainures présentes pour créer une surface structurellement antibactérienne. Le motif et la taille des rainures (2 microns de large et 3 microns de hauteur) empêchent les colonies de bactéries d'adhérer et de coloniser la surface . Les applications de cette technologie sont très prometteuses dans le secteur médical : par exemple pour des pansements, des films adhésifs (pour protéger les surfaces), des cathéters, etc. Selon le type de surface, la prolifération des bactéries est réduite de 70 à 97 % ! Le biomimétisme a permis d’imaginer d’autres applications à cette structure de la peau du requin. Pour la création de combinaisons de natation, ou la conception de revêtements antifouling pour les coques de bateau. Après un long séjour dans l’eau, des microorganismes se développent sur leur carène (partie immergée). Ces derniers peuvent augmenter la traînée d’un bateau de 30 % à 50 % ! Aujourd’hui le carénage coûte cher et demande l’utilisation de produits chimiques nocifs pour nettoyer la coque et la repeindre. Un antifouling structurel inspiré de la peau des requins pourrait permettre une meilleure efficacité avec un emploi bien plus restreint de substances chimiques ! Ici encore un exemple de biomimétisme qui montre la diversité des applications qui peuvent être inspirées d’une seule caractéristique du vivant ! La peau du gecko : dernier exemple emblématique du biomimétisme Le gecko Connaissez-vous les geckos ? Ce sont de petits lézards nocturnes que l’on surprend souvent les soirs d’été derrière les volets des maisons dans le sud de la France. De gros yeux, un corps trapu, des pattes en étoiles au doigts épais, et toujours la tête à l’envers. Il en existe de très nombreuses espèces, répandues sur tous les continents et aux aspects très différents. Certains ont des capacités à copier la forme de leur support pour se camoufler, une stratégie appelée mimétisme . Mais toutes partagent une caractéristique commune : la capacité étonnante à pouvoir marcher sur n’importe quelle surface verticale ou en dévers avec autant d’aise que nous le pouvons sur un sol bien horizontal. Il n’est pas rare de les voir courir le long des murs ou même sur une fenêtre ! L’adhérence des pattes du gecko Le secret de cette capacité réside dans la structure de ses pattes. Ou plutôt… des poils de ses pattes. En effet, les doigts des geckos sont recouverts de poils microscopiques très denses : les setae . Il y en a plusieurs milliers par mm2. Chacun de ces poils est ramifié à son extrémité en plusieurs autres petits poils encore plus fins. Cette densité de poils conduit à une interaction au niveau moléculaire avec le support sur lequel évolue le gecko. Cette interaction moléculaire est appelée “ force de Van der Waals ”. C’est une interaction électrique de faible intensité entre les atomes qui crée une adhésion entre les setae et la surface . Grâce à ces millions de poils, le gecko est capable de parcourir n'importe quelle surface. Et c’est cette caractéristique que le biomimétisme tente d’exploiter. Ces poils ont été découverts en 2005 ! Depuis 2005, de nombreuses innovations par biomimétisme se sont inspirées de ce principe pour chercher des solutions d’adhérence réversible . Par exemple des robots miniatures capables de grimper sur du verre, ou encore le Geckskin, un adhésif structurel, collable / décollable, sans substance adhésive ni produits chimiques, qui tient par la seule la force de Van der Walls. Le gecko est célèbre dans le biomimétisme en raison du nombre important de recherches en cours qui s’inspirent de la structure de ses pattes, et par les perspectives prometteuses qu'offre le déplacement sur n’importe quelle surface. En 2015, un chercheur de Stanford est parvenu à escalader une paroi vitrée grâce à un assemblage de plaques adhésives inspirées des pattes du gecko. Ces 5 exemples emblématiques du biomimétisme sont les plus connus du grand public, et que l'on retrouve invariablement dans toutes les publications de vulgarisation autour du biomimétisme. Ils sont en effet éloquents, mais ne constituent que la partie émergée de l’iceberg. En effet, il existe des milliers d’autres technologies bioinspirées déjà développées, et encore bien plus à inventer ! La biodiversité est une source intarissable d’inspiration pour innover. Le biomimétisme est une méthodologie de recherche et d’innovation encore très nouvelle, qui reste en très grande partie à explorer.

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.

🐘 Si l’on vous dit que certaines femelles éléphants sont spéléologues, vous nous croyez ? 💡 Depuis plusieurs siècles, des éléphantes d’Afrique vont creuser pendant des heures, durant la nuit, les parois de caves souterraines du Mont Elgon ! 🌃 Dans l’obscurité la plus totale, ces femelles vont chercher les sels minéraux sur les parois des caves d’un volcan âgé de 24 millions d’années ! ⛰️ À la frontière entre l’Ouganda et le Kenya, le Mont Elgon est l’unique endroit sur Terre où ce phénomène peut être observé. 🥾 Quand la nuit commence à tomber, des femelles éléphants se mettent à grimper sur ce volcan. Une douzaine, enceintes ou accompagnées de leurs petits, entrent en file indienne dans une cave à travers un passage très étroit. ☘️ Grâce à leurs défenses et leur langue, les éléphantes creusent la paroi de la cave et y extraient les sels minéraux, extrêmement nutritifs. Au Mont Elgon, les roches sont 100 fois plus riches en sodium que les plantes environnantes !

L'écosystème est un modèle de résilience et d’harmonie, défini par ses habitants et ses caractéristiques physico-chimiques. Tout être vivant évolue dans un écosystème. Les humains, comme toute espèce animale, sont caractérisés par leur statut de “consommateur”. Ce système collaboratif définit nos capacités d’organisation et influe implacablement sur nos vies. Écosystème : origine et définition “Écosystème” est un terme qui fut créé par Arthur George Tansley, en 1935. Il tire ses origines d'une contraction de l'expression « système écologique ». Un écosystème peut être constitué d’une grande variété d’animaux, de plantes, de champignons et de micro-organismes. L’ensemble des écosystèmes est appelé “biosphère”. L'écosystème peut être visualisé comme un cercle fermé, formé de maillons, appelé réseau trophique. Ceux-ci s’échangent des ressources, des informations ou encore de l’énergie, de façon régulée. Les relations de collaboration observables dans différents écosystèmes peuvent inspirer les humains. À cet égard, le biomimétisme, en s’inspirant de la nature, a déjà relevé beaucoup de défis. L’écosystème : une entité indispensable pour le maintien des espèces Un écosystème se compose de différentes chaînes alimentaires. Les producteurs primaires, presque toujours de nature végétale, constituent les premiers maillons du réseau. Les espèces végétales de l’écosystème produisent des molécules organiques et se développent, avant d’être consommées. Les animaux, dont l’être humain, forment les maillons secondaires de la chaîne, ils seront considérés comme les “consommateurs”. Vient le tour des décomposeurs, à l’image des vers de terre, qui scellent et relancent le cycle des interactions écosystémiques, par la production d’éléments minéraux servant à alimenter les végétaux. Chaque élément dépend de l’autre. En assurant le maintien de ce cercle d’interdépendances, la survie de chaque espèce peut être assurée. Écosystème forestier et écosystème marin : quelques exemples d’équilibres La forêt et les récifs forment des écosystèmes riches, reposant sur un mécanisme de symbiose, une association inter-espèces profitant mutuellement aux êtres vivants. Les réseaux mycorhiziens, ces filaments de champignons qui viennent renforcer les systèmes racinaires des arbres, sont de parfaits exemples de symbiose au sein de l’écosystème forestier : Ces champignons apportent aux arbres, des ressources puisées dans le sol, en échange de carbone organique synthétisé. ​ Les récifs coralliens, majestueux paysages sous-marins, abritent environ 25% de la biodiversité marine mondiale. Au-delà du véritable rôle que jouent les espèces marines qui y cohabitent, les récifs coralliens parviennent à absorber l’énergie des vagues, et limitent ainsi l’impact de celles-ci sur les littoraux. ​ Les écosystèmes sont aussi riches que vulnérables. Aujourd’hui, le rapport de l’IPBES tire la sonnette d’alarme : plus d’un million d’espèces sont menacées d’extinction, alors que l’homme n’en répertorie aujourd’hui que 1,8 million ! Dans le sillage des personnalités telles qu’Idriss Aberkane, le biomimétisme incite à étudier leurs richesses, leurs fragilités et leurs besoins. Bioxegy souhaite également s'inscrire dans cette dynamique !

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 ?

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 ?

Mère Nature aura-t-elle toujours une longueur d'avance sur nous ? Pour protéger des systèmes lancés à plus de 100km/h ? Il semble que oui ! Mère Nature peut inspirer de nombreuses innovations en matière de mobilité et de résistance aux chocs. Mère Nature est bien faite : la preuve avec des animaux bien particuliers et protégés. Mère Nature a trouvé un système exceptionnellement intelligent pour protéger le sommet osseux du crâne des Fous du Cap. Ce grand oiseau marin, que l'on trouve habituellement sur les littoraux d'Afrique de l'Ouest, présente une particularité qui lui est vitale et, surtout, qui illustre à qui en douterait l'incroyable avance que Mère Nature peut avoir sur l'homme. Cet oiseau raffole de sardines, un mets qui semble difficile à se procurer pour un habitué des ciels. C'est sans compter sur Mère Nature, qui l'a doté d'une technique de pêche impressionnante ! Il tournoie tout d'abord au-dessus de l'eau afin de repérer ses proies. Sa vision binoculaire lui permet d’évaluer précisément les distances et trajectoires. Une fois sa cible choisie, il plonge en piqué d'une hauteur de 30m, replie ses ailes et pénètre l’eau à une vitesse de 120km/h !  L’impact pourrait être mortel mais le Fou du Cap dispose de sacs d’air sous sa peau sur la tête et sur la poitrine qui lui permettent d’absorber le choc. Bon apnéiste, il retient sa respiration pendant 40 secondes et suit sa proie sous l'eau en nageant. Son redoutable bec à "dents de scie" laisse peu de chance à ses proies. Mère Nature : précurseur de nos airbags ? Un écosystème se compose de différentes chaînes alimentaires. Démocratisés dans nos voitures dès les années 1970, les airbags ou "coussins gonflables" trouvent leur origine dans les technologies spatiales des années 1960 : ils intervenaient au cours de l'alunissage des sondes.  Le principe est simple : si un impact violent est détecté, une membrane gonflée d'air se déploie instantanément pour absorber les chocs (forces de décélération). Mère Nature a ainsi démontré sa capacité à aller plus vite que l’homme. Elle a fait des coussins naturels un élément de chasse imparable pour toute la population des Fous du Cap. Depuis plusieurs millénaires, ces oiseaux vivent et se développent grâce à ce détail de génie, simple et élégant. L'homme, quant à lui, n'est parvenu à créer un tel système qu’en 1960. L'objectif est bien atteint, puisqu'il permet de sauver des milliers de vies chaque année. Mais n'aurait-il pas pu être réalisé plus tôt, quand on sait qu’il suffisait d’observer Mère Nature ?  Le biomimétisme porte justement en lui cet espoir, celui de rendre à Mère Nature la place qui est la sienne : celle d'un puits de science et de savoir-faire

Innovation incrémentale et biomimétisme : quand le vivant renforce les nouveautés technologiques et servicielles. C’est grâce à l’ingéniosité du vivant que votre prochain téléphone, véhicule ou logiciel sera plus performant et écologique. Voyons de plus près ce qui se passe lorsqu’on couple biomimétisme et innovation incrémentale ! Innovation incrémentale : une manière bien rodée d’innover Innovation incrémentale : définition et explication L'innovation incrémentale désigne l'introduction d'une nouveauté afin de faire évoluer et améliorer un produit, un service ou une technologie. C'est un volet important de la R&D en entreprise. D'ailleurs, le terme innovation incrémentale vient à la fois du latin "innovatio", qui veut dire "renouvellement", et du latin "incrementum" qui signifie "accroissement" ou "développement". Par sa portée, l'innovation incrémentale est une évolution généralement peu perceptible sur le produit ou service final, car elle ne représente pas de changement drastique ou violent. D'un point de vue de l'avancée technologique ou conceptuelle, les modifications sont ainsi minimes et incrémentales. L'innovation incrémentale s'oppose ainsi à l'innovation de rupture, aussi appelée innovation radicale ou disruptive, qui vise à changer totalement les habitudes du client en introduisant un service, processus ou cas d’usage nouveau. L'innovation de rupture tend ainsi à repenser entièrement un produit pour le même objectif mais avec une efficacité nettement augmentée du point de vue technologique. Il est ainsi bien plus aisé d’observer des nouveautés lorsqu’un produit totalement nouveau ou repensé que lors d’une innovation incrémentale. La fréquence d’occurrence d’une innovation incrémentale est donc plus élevée que pour une innovation de rupture. On peut se contenter de quelques améliorations pour lancer la nouvelle génération d’un produit ou d’un service pour atteindre un objectif à long terme. Quant à l’innovation de rupture, elle nécessite plusieurs sauts technologiques pour pouvoir définir un produit comme totalement nouveau ou disruptif. Vous commencez à le comprendre, l’innovation incrémentale est une méthode d’innovation plus facile pour faire évoluer un produit progressivement. Les enjeux à l'œuvre dans l’innovation incrémentale Aujourd'hui, l'innovation incrémentale prévaut au sein des entreprises, par rapport aux logiques de disruption. Elle permet d'améliorer l'attractivité d'un produit ou service pour les consommateurs, d'en revisiter l'utilisation pour gagner de nouvelles parts de marché ou devancer la concurrence. Elle permet aussi d'introduire des avancées technologiques utiles : meilleures performances, résilience et durabilité, économies d'énergie, baisse des coûts de production. Elle permet aussi de réagir à des tendances de marché ou des réglementations nouvelles. C’est donc une méthode d’innovation qui est regardée de très près ! En effet Bpifrance a annoncé en mars 2023 la création d’un fond de 50 M€ pour soutenir l’innovation incrémentale. Par rapport à l’innovation de rupture, l'innovation incrémentale est moins risquée, permet de communiquer et de se projeter plus rapidement sur le marché. Mais il permet aussi de s’adapter en fonction des tendances ! Par exemple, depuis son lancement en 1974, le modèle de voiture Golf de Volkswagen a été décliné en pas moins de 7 versions. Pour chacune d’entre elles, le constructeur automobile s’est basé sur des études et tendances de marché afin de prévoir les attentes des consommateurs. Au travers de ces innovations incrémentales, la marque a pu apporter des nouveautés distillées au fur et à mesure des lancements afin d’entretenir l’attractivité de cette voiture. Un autre exemple marquant de la pertinence de l’innovation incrémentale se trouve probablement dans votre poche au moment où vous lisez cette ligne : votre smartphone ! En effet, depuis la sortie du premier iPhone en 2007, parfois considéré comme une innovation de rupture, beaucoup de déclinaisons ont inondé le marché. Que ce soit par Apple, Samsung ou d’autres marques, chaque année de nouveaux smartphones apparaissent en améliorant sensiblement la génération précédente. Une meilleure résolution de caméra, un écran plus grand, la connectivité 5G, l’étanchéité… Toutes ces innovations incrémentales rendent votre smartphone actuel radicalement différent de l’iPhone de 2007 mais très proche de celui sorti l’année dernière. ​ Ces exemples ne concernent que quelques produits parmi tous ceux qui vous entourent. Toutefois, ils vous permettent de cerner les enjeux économiques et techniques de l’innovation incrémentale et de ses avantages dans la progression technique de notre société, un pas après l’autre. Innovation incrémentale : le fondement de l’évolution du vivant Innovation incrémentale : du hasard à la sélection naturelle La nature est spécialiste de l'innovation incrémentale. Au travers de la sélection naturelle, la nature favorise l’amélioration continue de toutes les espèces, car les individus les plus aptes à la survie ont plus de chance de se reproduire. La plupart des animaux font constamment face à des enjeux qui sont question de vie ou de mort. Que ce soit pour trouver de l’eau, se nourrir, se reproduire, se battre et bien d’autres choses, les animaux et végétaux font preuve d’une ingéniosité à couper le souffle. On peut classer ces méthodes d’adaptation incrémentale en deux catégories principales : les génotypes et phénotypes. Cela correspond aux gènes qui sont transmis d’un individu à l’autre et à la manière dont ils s’expriment dans un environnement donné. Les caractéristiques qui aident une espèce à survivre seront transmises aux descendants, au fur et à mesure des générations. Ces petites innovations incrémentales au fil des millénaires, souvent dues au hasard, ont permis à de nombreuses espèces d’être experte en survie dans leur milieu. La sélection naturelle déclenche un processus d’innovation incrémentale à l’échelle du vivant tout entier et ça se déroule sous nos yeux, chaque jour. C’est pourquoi le biomimétisme fait sens : s’inspirer de 3,8 milliards d’années d’innovations incrémentales ne peut que nous faire gagner un temps fou ! La nature rencontre les mêmes problèmes que les humains, il suffit d’ouvrir les yeux et de s’inspirer de toute cette ingéniosité pour réaliser à notre tour des innovations incrémentales. Comme l’a si bien dit Lucien Cuénot (L’Adaptation, 1925), biologiste darwinien : “Une adaptation [d’une espèce à son milieu] est en réalité la solution d'un problème, exactement comme une machine ou un outil fabriqués par l'homme.”. Ces espèces dotées d’une étonnante adaptation à leur milieu Comme nous avons pu le voir, les innovations incrémentales sont la base même de l’évolution du vivant depuis l’apparition de la vie il y a 3,8 milliards d’années. Il est temps de vous faire percevoir les stupéfiantes adaptations de certains organismes à leur environnement. Vous ne vous êtes jamais demandé quels sont les secrets des poissons pour nager aussi vite ? L’un des secrets de la baleine à bosse réside dans la présence de tubercules sur ses nageoires qui lui permettent de faire des virages serrés et de chasser des proies aussi agiles que le saumon. Quant au requin, chasseur aquatique tant redouté, sa présence en haut de la chaîne alimentaire n’est pas un hasard. En effet, au cours de l’évolution et d’innovations incrémentales, le requin s’est doté d’une peau recouverte de micro-rainures qui permettent de plaquer un film d’eau contre lui afin de réduire considérablement les frottements avec l’eau et de nager plus vite. Tout comme la vie aquatique, la vie aérienne a su se doter de tous les outils nécessaires pour survivre grâce à des innovations incrémentales. L’un des enjeux majeurs de la plupart des animaux est de survivre face aux nombreux prédateurs qui veulent les chasser. Les papillons, par exemple, sont particulièrement vulnérables face aux oiseaux. Ils ont su s’adapter et développer de nombreuses parades au cours des millions d’années d’innovation incrémentale. Le Greta Oto est un papillon dont les ailes sont transparentes et anti-reflets ! Très pratique pour passer inaperçu de la plupart des prédateurs, et on peut grandement s’en inspirer pour des revêtements anti-reflets et transparents dans tout un tas d’industries. Une autre innovation incrémentale dont ont fait preuve les papillons a eu lieu il y a seulement deux siècles ! Il s’agit du Phalène du bouleau, un grand papillon de nuit dont la plupart des individus étaient blancs il y a encore quelques siècles. Cette couleur lui permettait de passer inaperçu sur l’écorce blanche du bouleau. Mais lors de la révolution industrielle du XIXème siècle, les premiers spécimens noirs ont fait leur apparition en Angleterre. En effet, à cause de la suie déposée sur les arbres des régions industrielles, ce sont les papillons noirs qui sont devenus les plus adaptés à leur environnement. Comme quoi, les innovations incrémentales dont sait faire preuve le vivant sont plus proches de vous que vous ne le pensez ! Innovation incrémentale : quand la nature s’immisce dans la technologie Innovation incrémentale : la technologie, elle aussi, est darwiniste Vous vous souvenez de l’hydrodynamisme de la peau de requin dont on a parlé un peu plus tôt ? Les ingénieurs ont été friands de leurs performances hors normes (80 km/h pour le requin mako quand même) et s’en sont inspirés dans de nombreux domaines industriels différents pour leurs innovations incrémentales. Dans le domaine de l’aéronautique par exemple, Airbus avait tenté d’intégrer des rainures similaires à celles des requins sur certains de ses avions ce qui aurait permis de réduire de 8% les frottements de l’avion avec l’air. Les bénéfices en termes d’économie de carburant à l’échelle de l’aviation mondiale auraient été énormes. Mais ce genre d’innovation incrémentale demandait encore une certaine maturation, le revêtement pour les aéronefs était encore trop lourd pour être réellement viable à grande échelle. Mais cette maturation pourrait bien voir le jour très bientôt ! En effet, cette bio-inspiration arrive à une nouvelle étape : un vernis à microsillons bien plus léger va être testé sur des avions de la compagnie aérienne Lufthansa. Ce genre de technologie illustre parfaitement le concept d’innovation incrémentale, et cette fois-ci on la doit au vivant ! Et si vous aussi vous pouviez nager très vite en s’inspirant du requin ? Lors des jeux olympiques de 2008, Michael Phelps ne s’en est pas privé ! En effet, durant cette saison, il aurait porté un maillot de bain directement inspiré de la peau du requin. Une innovation incrémentale loin d’être anodine car cela aurait aidé l’athlète à rafler pas moins de 8 médailles d’or à ces JO. Évidemment, cette innovation incrémentale est rapidement arrivée dans le viseur de la Fédération internationale de Natation qui l’a bannie dès 2009. Quand les innovations bio-inspirées améliorent votre santé Une innovation incrémentale ce n’est pas seulement fabriquer un produit plus léger ou plus performant, mais c’est aussi innover en pensant à votre santé ! Prenons l’exemple d’un projet que Bioxegy a pu mener avec la RATP. Comme le journal Les Echos l’a relaté dans cet article, notre projet visait à mettre au point un nouveau système de ventilation pour un leader de la mobilité urbaine dans le but d’améliorer la qualité de l’air dans leurs tunnels et souterrains. Cette technologie biomimétique est directement inspirée… de la baleine à bosse ! Nous en avons déjà parlé un peu plus haut, ce gigantesque mammifère possède des tubercules dont nos ingénieurs biomiméticiens se sont inspirés. Comme quoi, une innovation incrémentale ne poursuit pas un unique but consumériste, mais peut largement contribuer à la réduction de nuisances ! Conclusion Dans tous les domaines technologiques qui nous entourent, l’innovation incrémentale fait partie des méthodes d’innovation les plus populaires et les plus utilisées. Au travers de plusieurs exemples, nous avons pu vous faire entrevoir la pertinence d’utiliser le vivant pour innover de manière incrémentale. Le biomimétisme semble donc être une évidence, dès lors que la nature, elle-même, évolue de manière incrémentale. La partie sur les innovations incrémentales biomimétiques appliquées à la santé a piqué votre curiosité ? Ça tombe bien, on a tout un article là-dessus et c’est par ici !

Mère nature aura-t-elle toujours une longueur d'avance sur nous ? Pour protéger des systèmes lancés à plus de 100km/h... il semble que oui ! Mère nature peut inspirer de nombreuses innovations, c'est le paris du biomimétisme. Mère Nature est bien faite : la preuve avec des animaux particuliers, mais bien protégés Mère Nature a trouvé un système exceptionnellement intelligent pour protéger le sommet osseux du crâne des Fous du Cap. Ce grand oiseau marin, que l'on trouve habituellement sur les littoraux d'Afrique de l'Ouest, présente une particularité qui lui est vitale et, surtout, qui illustre à qui en douterait l'incroyable avance que Mère Nature peut avoir sur l'homme. Cet oiseau raffole de sardines, un mets qui semble difficile à se procurer pour un habitué des ciels. C'est sans compter sur Mère Nature, qui l'a doté d'une technique de pêche impressionnante ! Il tournoie tout d'abord au dessus de l'eau afin de repérer ses proies. Sa vision binoculaire lui permet d’évaluer précisément les distances et trajectoires. Une fois sa cible choisie, il plonge en piqué d'une hauteur de 30m, replie ses ailes et pénètre l’eau à une vitesse de 120km/h ! L’impact pourrait être mortel mais le Fou du Cap dispose de sacs d’air sous sa peau sur la tête et sur la poitrine qui lui permettent d’absorber le choc. Bon apnéiste, il retient sa respiration pendant 40 secondes et suit sa proie sous l'eau en nageant. Son redoutable bec à "dents de scie" laisse peu de chance à ses proies. Mère nature, grand précurseur de nos airbags ? Démocratisés dans nos voitures dès les années 1970, les airbags ou "coussins gonflables" trouvent leur origine dans les technologies spatiales des années 1960 : ils intervenaient au cours de l'alunissage des sondes. Le principe est simple : une membrane gonflée d'air absorbe les chocs (forces de décélération) lors d'un impact violent. Mère Nature a ainsi démontré sa capacité à aller plus vite que l’homme. Elle a fait des coussins naturels un élément de chasse imparable pour toute la population des Fous du Cap. Depuis plusieurs millénaires, ces oiseaux vivent et se développent grâce à ce détail de génie, simple et élégant. L'homme, quant à lui, n'est parvenu à créer un tel système depuis seulement 60 ans, au prix d'efforts conséquents en R&D. L'objectif est bien atteint, puisqu'il permet de sauver des milliers de vies chaque année. Mais n'aurait-il pas pu être réalisé plus tôt, quand on sait qu’il suffisait d’observer Mère Nature ? Le biomimétisme porte justement en lui cet espoir, celui de rendre à Mère Nature la place qui est la sienne : celle d'un puits de science et de savoir-faire. Vous pouvez visualiser ce bel oiseau en plein plongeon dans cette vidéo.

Avec la pandémie de Covid, tout le monde a entendu parler du pangolin. Mais vous ne savez sans doute pas tout de lui ! Le pangolin, extrêmement menacé, possède un blindage d’écailles fantastique, inspirant de nombreuses innovations ! Le pangolin : un mammifère blindé Les écailles du pangolin : une protection à l’épreuve des prédateurs les plus féroces Présent en Asie, mais aussi en Afrique, le pangolin est un petit mammifère : il mesure entre 30 et 80 cm de long. Petit, mais il sait se défendre : quand il est menacé, il se roule en boule et se cache derrière sa carapace ! Composée d'un millier d'écailles en kératine superposées, elle est quasi-impénétrable. Détail remarquable : c’est le seul mammifère recouvert d’écailles en kératine au monde ! Le pangolin parvient ainsi à se protéger des assauts de superprédateurs pourtant connus pour leur force redoutable, comme les lions. Le plus surprenant, c'est que cette incroyable carapace ne représente que 0,5 % de sa masse totale : une protection à la fois ultra solide et très légère ! La superposition des écailles joue un rôle important pour le pangolin : elle permet d’abord d’assurer qu’il n’y ait pas de faiblesse dans son armure. Mais c’est aussi grâce à cette superposition que le pangolin reste mobile, et qu’il est capable de se mettre en boule pour se protéger. Ces écailles sont une source d’inspiration foisonnante pour le biomimétisme Un système de protection aussi efficace est bien sûr une source d’inspiration de choix ! C’est le principe du biomimétisme : s’inspirer de l’ingéniosité du vivant pour développer des technologies sobres et efficaces. Les écailles superposées du pangolin ont ainsi inspiré plusieurs systèmes très résistants, et notamment un gilet pare-balles : DragonSkin©. Ce gilet est composé de plusieurs disques, qui se chevauchent à la manière des écailles du pangolin. Les disques en céramique ultra-résistante (carbure de silicium) permettent d’arrêter les balles. Ils sont disposés dans un textile en fibre de verre. Ce gilet présente plusieurs avantages : comme il est composé de plusieurs disques, il conserve ses capacités même si un disque est détruit par un impact de balles. De plus, même s’il est composé de parties rigides, le gilet reste souple, et permet toutes sortes de mouvements, exactement comme pour le blindage du pangolin ! Les écailles du pangolin présentent aussi une structure microscopique très intéressante. Elles sont pourvues de rainures. Cette structure permet au pangolin de mieux résister à l’abrasion, c’est-à-dire la perte de matière par frottements, dans son milieu (cette abrasion est principalement causée par des frottements avec du sable, des surfaces rocailleuses, etc.). Ce type de structures rainurées est très présent dans la nature, on les retrouve par exemple chez les coquilles Saint-Jacques. Dans le cas du pangolin, les écailles rainurées ont inspiré plusieurs types de surface, dont notamment une morphologie de rainures sur une surface en fonte. Ces rainures permettent de diviser par 7, par rapport à une surface lisse, la masse perdue par la surface lors des frottements. La diversité des formes des rainures selon les sous-espèces de pangolin, leur dépendance au milieu dans lequel évolue chaque sous-espèce et les propriétés mécaniques associées sont actuellement étudiées par différentes équipes de biologistes à travers le monde. Pour découvrir d’autres technologies bio-inspirées qui réduisent le frottement, rendez-vous sur notre page dédiée ! ! Mais le pangolin est pourtant dangereusement proche de l’extinction Il est soumis à un braconnage intensif Malgré ce blindage hors-norme, le pangolin est extrêmement vulnérable face au plus redoutable des prédateurs : l’homme. Cet animal est l’objet d’un braconnage important. Les écailles du pangolin auraient en effet des vertus médicinales selon la médecine traditionnelle chinoise. Réduites en poudre, elles permettraient d’améliorer la lactation chez les femmes qui allaitent, de fluidifier la circulation sanguine ou encore de soigner les inflammations. Même si ces prétendues propriétés sont contredites par plusieurs publications scientifiques (cf. cet article de l’Université de médecine traditionnelle Chinoise de Tianjin), le commerce d’écailles pour des utilisations thérapeutiques reste extrêmement présent en Asie. On constate ainsi un braconnage massif en Asie, mais aussi en Afrique, à destination des marchés asiatiques. En plus de l’intérêt suscité par ses écailles, la viande du pangolin est également très consommée, surtout en Afrique. Le pangolin est ainsi détenteur d’un bien triste record : il s’agit du mammifère le plus braconné au monde aujourd’hui. Couplé à la réduction massive de ses habitats naturels, cela en fait un des animaux les plus menacés du monde : les différentes espèces de pangolin sont classées “en danger critique d’extinction” par l’IUCN. Les conséquences de la réduction de l’habitat du pangolin La transmission de certaines maladies est une conséquence directe du braconnage et de la réduction de l'habitat d'animaux comme les pangolins. En effet, cela induit une proximité très forte entre l’homme et ces animaux, qui favorise fortement la zoonose (c’est-à-dire la transmission de maladie entre des animaux et l’homme). Comme cela se produit avec de plus en plus d’espèces animales, ce phénomène de zoonose est amené à devenir de plus en plus commun. Ce genre de situation doit nous faire comprendre que la préservation de la biodiversité est indispensable à la pérennité de l’espèce humaine. La protection d’espèces animales en danger d’extinction, comme le pangolin, doit donc absolument devenir plus systématique, plus stricte et plus efficace. Les mesures en place pour la protection du pangolin Entre 2016 et 2019, plus de 200 tonnes d’écailles de pangolin ont été saisies par les autorités dans le monde. Cet immense nombre d’écailles avait été obtenu en tuant plus de 500 000 individus. Comme le montre ce genre de saisie, les différentes conventions, accords et mesures en place ne sont pas suffisamment respectés. Une convention a pourtant été signée entre 182 pays, dont la Chine, pour interdire strictement le commerce de pangolin. En dépit de cela, on estime qu’entre 500 000 et 2,7 millions de pangolins sont tués chaque année en Afrique. Plusieurs biologistes tirent donc la sonnette d’alarme : il est urgent d’agir pour protéger le pangolin avant qu’il ne disparaisse complètement ! Pour aller plus loin, les sources utilisées pour la rédaction de cet article : https://reporterre.net/Soupconnes-d-avoir-transmis-le-coronavirus-les-pangolins-sont-victimes-d-un-braconnage-intense https://www.scmp.com/tech/science-research/article/1833335/pangolin-scales-could-be-key-self-healing-bulletproof-vests https://www.nationalgeographic.fr/animaux/le-pangolin-dafrique-est-le-mammifere-le-plus-braconne-du-monde https://www.semanticscholar.org/paper/Pangolin-armor%3A-Overlapping%2C-structure%2C-and-of-the-Wang-Yang/36d666549f0dce3432bbf06b84b3fcf2c471933b https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213422020301189

Le biomimétisme est à nouveau mis à l'honneur dans les médias. C'est cette fois-ci sous la forme d'un podcast que Sidney Rostan délivre les clés du biomimétisme, répondant au micro de Cléa Broadhurst pour Radio Village Innovation. Un podcast pour décrypter tous les enjeux du biomimétisme et le travail de Bioxegy Qu'est ce que le biomimétisme ? Pourquoi est-il une alternative puissante et polyvalente pour imaginer le futur de l'innovation ? Quel est le rôle de Bioxegy, pionnier et spécialiste en France ? Ce podcast, réalisé par la journaliste Cléa Broadhurst, a comme objectif de familiariser à ce concept les nombreux auditeurs de Radio Village Innovation. Le biomimétisme apporte de la valeur ajoutée à tous les secteurs, de l'aéronautique à l'automobile, en passant par les services et la construction. Parce qu'il tire parti des enseignements et des prouesses de la nature, véritable laboratoire R&D, le biomimétisme offre la possibilité de réconcilier compétitivité et soutenabilité. Podcast sur le biomimétisme à écouter d'urgence, surtout si vous doutiez encore de l'immense potentiel de cette méthode d'innovation ! Le biomimétisme en podcast : une première en la matière ! C'est également une occasion inédite de présenter l'immense potentiel que porte en son sein l'innovation bio-inspirée. Cette méthode d'innovation a de l'avenir devant elle, surtout en France. Dans ce podcast, le biomimétisme apparaît définitivement comme un modèle à la fois sûr et disruptif. Sidney décrit au fil du podcast la mission de Bioxegy : accompagner les entreprises françaises pour réinventer leurs chaînes de valeur, améliorer leurs technologies ou services et produire des idées intelligentes et nouvelles. L'élégance naturelle au service de l'innovation. Merci à Cléa pour le podcast ! Pour écouter ce podcast, rdv sur notre chaîne youtube en cliquant ici.

Notre CEO Sidney Rostan participait au lancement de la nouvelle chaîne d'actualité économique BSMART TV ! Retrouvez cette interview exclusive. 💡 BSMART, c'est la chaîne des audacieux, et elle porte bien son nom : c'était un premier plateau télé pour Sidney, mais surtout un des premiers formats du type à offrir une belle tribune (10min !) à ce fabuleux univers qu'est le biomimétisme ! Voici quelques extraits de mon intervention. 👌🏻🌱 Avec la journaliste Delphine Sabattier, Sidney a parlé de l'essor inédit des technologies bio-inspirées, des opportunités d'innovation intelligentes et durables que le biomimétisme apporte pour les industriels européens, et bien sûr de la mission pionnière portée par Bioxegy ! Merci à Delphine Sabattier et à l'équipe de rédaction de BSMART TV pour sa confiance et pour le lancement de cette belle émission !

Nous rencontrions ce jeudi 17 septembre 2020 la députée Huguette Tiegna, pour lui présenter notre vision du biomimétisme, et lui expliquer pourquoi il revêt une importance stratégique pour la France et pour l'Europe, tant du point de vue industriel et scientifique. En confcall avec Mme Tiegna, nous avons pu lui présenter les actions de Bioxegy, spécialiste français du biomimétisme. L'occasion de lui faire part de nos nombreux retours d'expérience auprès de nos partenaires industriels et lui présenter les nombreuses opportunités de la R&D bio-inspirée. Mme Tiegna, est membre de la Commission Parlementaire des Affaires Économiques et Vice-Président de l'Office Parlementaire d'Études des Choix Scientifiques et Techniques (OPECST). Ensemble, nous souhaitons pouvoir sensibiliser d'avantage les députés de l'Assemblée Nationale, ainsi que les ministère à l'importance tactique du biomimétisme pour notre pays. Le biomimétisme est un atout à jouer pour la France et pour l'Europe, il faut pouvoir se placer en avance de phase. La France en a toutes les ressources, tant qu'elle saura correctement orchestrer son réseau d'acteurs : pouvoirs publics, acteurs économiques et centres d'expertises ou de recherches.

Top 3 des technologies inspirées du ver à soie Le ver à soie - Sa bave vaut de l’or, c’est sa principale raison d’être : la production de fil. Inexistant à l’état sauvage, le Bombyx du Mûrier, le nom officiel du ver à soie, dispose d’autres propriétés fascinantes dont une olfaction et un sens de l’orientation qui en laisseraient plus d’un bouche cousue ! Ver à soie, un fil à tout épreuve Le ver à soie n’existe que dans un seul objectif pour l’homme : produire de la soie. Cet animal n’existe pas à l’état sauvage, il est uniquement élevé pour sa soie depuis des millénaires en Asie. La sélection effectuée le rend assez inapte à la vie sauvage. Considérée comme un des matériaux les plus nobles, la soie paraît très fragile mais a des propriétés formidables ! Le Bombyx du Mûrier a été sélectionné pour la qualité exceptionnelle de son cocon (pour son usage dans le textile) : un seul fil blanc et fin. Sa longueur déroulée peut atteindre les 1 500 mètres ! Ses propriétés sont multiples : légère, absorbante et isothermique, elle permet la thermorégulation. Absorbant jusqu’à 40% de son poids en eau sans paraître humide, rafraîchissante en été et isolante en hiver : le fil du ver à soie à tout pour plaire ! Constituée majoritairement de protéines, la soie est proche de la laine, si ce n’est que sa surface lisse lui confère cette blancheur et brillance si recherchée. Dernier point positif : cette matière a des propriétés antibactériennes et hypoallergéniques ! Mais certains chercheurs cherchent à pousser encore plus loin les propriétés du ver à soie ! Si la soie du ver à soie est déjà ultra-résistante (autant que de l’acier à diamètre égal), la soie produite par sa cousine l’araignée l’est encore davantage. Une équipe de l’université de Shanghai a travaillé à la manipulation génétique de certains Bombyx du Mûrier pour leur permettre de produire un fil renforcé. La soie d’araignée présente un fort potentiel pour le domaine médical (suture) et militaire (gilet pare-balles) et ces méthodes permettent d’envisager la production à plus grande échelle. Ver à soie à l’état larvaire, sans leur cocon Ver à soie adulte : un pisteur plus efficace que le fil d’Ariane Le ver à soie ne vit que deux semaines sous sa forme adulte, trouver son partenaire sexuel est alors sa seule activité. Chez le Bombyx du Mûrier, les femelles sont incapables de voler. Pour attirer leurs partenaires, elles émettent des molécules appelées phéromones. Les mâles doivent alors être capables de localiser les femelles en remontant cette trace olfactive. Et le système de pistage du ver à soie est ultra-performant ! Il est capable de remonter la piste d’un partenaire sur des dizaines de kilomètres ! Encore plus étonnant : contrairement aux chiens renifleurs, le Bombyx du Mûrier doit se repérer dans les 3 dimensions de l’espace. Pour ce faire, il utilise un système appelé cône de détection : c’est l’espace devant lui dans lequel il est capable de repérer les phéromones. En vol, le ver à soie est capable d’évaluer la différence de concentration entre deux bouffées successives. Par un savant calcul prenant en compte la vitesse et la direction du vent, Monsieur ver à soie peut alors déterminer la trajectoire à suivre pour retrouver son amante. Ces capacités surprenantes ont inspiré des chercheurs du CNRS, (de l’Institut Pasteur et de l’Université d’Aix-Marseille) accompagnés d’un collègue de l’Université de San Diego. En 2014, ils ont relevé le défi d’étudier la stratégie du Bombyx du Mûrier pour modéliser son comportement. Leur publication dans Physical Review montre les modèles réalisés et leur potentiel pour prévoir la diffusion des odeurs, et plus largement des gaz. C’est une méthode innovante et disruptive par rapport aux modèles existants. Tandis que les modèles de diffusion des flux sont habituellement extrêmement complexes, le ver à soie et le modèle qui s’en inspire sont construits en temps réel et avec des informations partielles. De quoi révolutionner l’étude de la diffusion des gaz ! Ver à soie : le nouveau chien renifleur d’explosifs En dehors de son système de localisation, le ver à soie dispose d’un atout majeur : une olfaction hors du commun. Elle lui permet de détecter ses partenaires sexuels jusqu’à 16 kilomètres de distance ! Et il s’agit ici de quantités de molécules émises de l’ordre du picogramme (10⁻¹²g). Comment fait-il ? Le Bombyx du Mûrier ne dispose pas de nez mais d’antennes. Celles-ci sont couvertes de cils, qui sont poreux pour permettre aux phéromones de s’y loger. Le dépôt d’une molécule dans les zones poreuses des antennes provoque une réaction biochimique. Transformée en signal nerveux, elle sera acheminée au cerveau pour signaler au ver à soie la détection d’un potentiel partenaire ! Cette structure de détection ultra-performante a inspiré des chercheurs de l’Université de Strasbourg ! Leur but : développer de nouveaux capteurs pour détecter les explosifs ou d’autres agents chimiques à des taux extrêmement faibles. Ils ont conçu des structures appelées nanocantilevers (sorte de peigne à l’échelle nanoscopique, 10⁻⁹m) en dioxyde de titane. Lorsqu’une des substance recherchée vient s’accrocher (par un phénomène appelé adsorption) sur ces piliers en vibrations, la variation de fréquence induite permet de les détecter. Les performances déjà atteintes en laboratoire sont impressionnantes ! Si un animal aussi petit et peu valorisé que le ver à soie présente autant de propriétés et d’inspirations intéressantes, imaginez le potentiel que représentent les 1,8 millions d’espèces connues et les millions encore à découvrir ! C’est exactement ce que cherche à explorer le biomimétisme !

Savez-vous à quoi la dénomination "légumineuse" correspond-elle ? 🤔 🥬 Ce qu’on appelle “légumineuses” n’a en fait rien à voir avec les légumes ! Il s’agit d’une famille de plantes, aussi appelées Fabacées, dont font partie le soja mais également toutes sortes de haricots secs, lentilles, pois, pois chiches et fèves, cultivés pour leurs graines. D’autres plantes comme le trèfle et la luzerne sont également des légumineuses. 💪 Les légumineuses possèdent de multiples qualités nutritionnelles ! Protéines et fer pour le soja, mais plus généralement fibres, vitamines, acides gras et acides aminés essentiels... 🧪 Les légumineuses sont aussi capables de fixer l’azote de l’air pour se développer ! Elles peuvent alors le stocker et le restituer lorsque la plante se décompose, servant ainsi d’engrais naturel pour d’autres plantes ! Pour cette raison, elles sont très utilisées en agriculture afin de limiter le recours à d’autres engrais. 🐝 Les fleurs de certaines légumineuses sont une source de nectar et de pollen pour différentes espèces de pollinisateurs, et sont à ce titre bénéfiques pour leur écosystème en général. Bon appétit à tous ! 🍽

Le recyclage est un procédé de traitement des matériaux et substances usagés à des fins de revalorisation et de réutilisation. Nous y sommes de plus en plus sensibles afin de préserver la biodiversité. Mais découvrez aussi en quoi la nature est elle-même exemplaire en termes de recyclage ! Le recyclage, à la base des écosystèmes et de la biodiversité La notion de recyclage, qui consiste à réutiliser des déchets pour un autre usage, est très anthropocentrée. Dans la nature il n’y a pas de recyclage, car il n’y a simplement pas de déchets ! Chaque élément de l’écosystème produit de la matière qui est ensuite utilisée par d’autres organismes. Au début de l’ensemble des chaînes alimentaires, aussi appelé réseau trophique, on trouve les producteurs primaires comme les plantes. Ces dernières produisent de l’oxygène et de la matière organique à partir de l’énergie solaire. La matière organique produite (feuilles, tiges…) sera consommée par les herbivores, qui seront eux-même consommés par les carnivores. Au bout de cette chaîne alimentaire se trouvent les décomposeurs. Ils s’occupent de décomposer la matière organique morte ou les excréments des autres organismes. Cette classe est essentiellement composée de bactéries et de champignons, mais aussi d’invertébrés comme les vers de terre. Ils viennent décomposer les restes d’autres êtres vivants en molécules simples, comme du carbone, de l’eau ou des minéraux, qui vont permettre le développement de nouvelles plantes, et donc de recommencer le cycle. On retrouve là l’idée même du recyclage. La biodiversité est ainsi un exemple de sobriété, d'efficacité et d'optimisation qui a de quoi rendre jalouses de nombreuses industries. Elle constitue un système extrêmement bien coordonné avec des utilisations cycliques et complémentaires des ressources. Nous pouvons nous inspirer d’elle pour mieux produire en concevant des matériaux facilement réutilisables mais aussi pour mieux gérer nos systèmes de production dans leur ensemble et valoriser tous les éléments produits, y compris ce qui est actuellement considéré comme des déchets ou sous-produits. Principe des réseaux trophiques. Crédits : Notre Terre Mère Le recyclage, une source ingénieuse de ressources renouvelables On peut s’inspirer du fonctionnement de la nature à l’échelle des écosystèmes pour changer nos modes de production et optimiser notre gestion des déchets. C’est une vision partagée par le consortium de Kalundborg Symbiosis, qui a développé au Danemark un partenariat entre 11 entreprises afin de réutiliser les déchets des uns pour la production des autres : un bel exemple de réseau trophique dans l’industrie et du pur biomimétisme ! Au cœur de cette symbiose industrielle, on trouve une centrale électrique qui produit de l’énergie pour les autres entreprises et dont la chaleur sert à chauffer des logements individuels. On retrouve par exemple une raffinerie qui récupère les surplus de gaz de la centrale et transmet ensuite les restes de soufre à un fabricant d’acide sulfurique. Chaque année, le site économise ainsi 635 000 tonnes de CO2, et près de 24 millions d’euros grâce à ce recyclage industriel ! Circulation à Kalundborg, référence de la symbiose industrielle. Crédits : Kalundborg Symbiosis Cette façon de produire porte le nom de symbiose industrielle et est à la base de l’économie circulaire. Elle permet de moins utiliser les ressources de la planète, de moins polluer et de favoriser la consommation et production locales, ce qui a un impact économique et social très positif. Pour que cette approche soit couronnée de succès, une vision globale est nécessaire : c’est l’ensemble de l’écosystème industriel qui y gagne lorsque différentes entreprises s’associent et collaborent. En France, le site de Bazancourt-Pomacle est un exemple européen de bioraffinerie. On y trouve à la fois des usines mais aussi des sites de recherche qui travaillent à valoriser au maximum les sous-produits de l’industrie sucrière à base de betterave. Ainsi, l’eau extraite des betteraves est utilisée pour le nettoyage, le gaz carbonique des fermentations est récupéré par Air Liquide, la pulpe de la betterave au lieu d’être jetée est utilisée pour fabriquer du biocarburant… Toute la betterave est ainsi valorisée ! Cela permet de mieux rémunérer les agriculteurs, qui dépendaient jusqu'alors du taux de sucre pour leur paie ! Cela a aussi permis de réduire de 80% les besoins en énergie et de 95% ceux en eau du site entre 2000 et 2012, ce qui est essentiel pour la préservation des nappes phréatiques locales et assure une quasi autonomie du site ! En plus de cette inspiration à l’échelle écosystémique, nous pouvons nous inspirer de certains organismes spécifiques particulièrement adaptés au recyclage. Aux Etats-Unis, l’entreprise LanzaTech choisit le biomimétisme et tire ainsi parti de l’activité de bactéries spécifiques pour capter du CO2 industriel et ensuite fabriquer du plastique bio-sourcé ! Ce procédé permettrait de réduire les émissions de CO2 mondiales de 10% en recyclant du carbone présent dans les gaz rejetés par les industriels ! Le recyclage, ou comment s’inspirer des décomposeurs biologiques La nature regorge d’exemples de recyclage efficace. De nombreux organismes se sont développés en puisant dans les ressources laissées derrière elles par les autres, ce qui leur a permis de prospérer. Parmi ces recycleurs hors pairs, certains peuvent nous aider à relever le défi du recyclage. Le ver de cire est par exemple capable de se nourrir de plastique ! Ces petits insectes d’à peine 1 à 2 cm de long peuvent en effet digérer le polyéthylène en seulement 24h alors qu’il faudrait des siècles pour qu’il se dégrade naturellement. Ces vers ne constituent en revanche pas une solution miracle pour recycler les 4,5 millions de tonnes de déchets plastiques produits annuellement en France : dans une expérience que relate National Geographic il a fallu une semaine à une colonie de 60 larves pour digérer à peine 30 cm carré de plastique, soit même pas un petit sachet de bonbons ! Ver de cire Crédits : Wayne Boo/USGS Bee Inventory and Monitoring Lab Le concept de bioremédiation, c’est-à-dire de dépollution d’un milieu par l’action d’organismes vivants, est très prometteur et déjà appliqué dans les stations d’épuration. Mais les sols ne sont pas en reste. Claude Grison, Directrice de Recherche au CNRS est une des spécialistes mondiales de la phytoremédiation : l’extraction de substances toxiques des sols grâce aux plantes hyperaccumulatrices. Ces plantes sont non seulement capables de survivre et de se développer dans des sols pollués par des métaux, mais elles purifient également leur environnement. On trouve ainsi en Nouvelle-Calédonie des arbres absorbant le nickel : leur sève est bleue ! Nous pouvons donc nous tourner vers la nature pour trouver de nouvelles solutions de recyclage… mais n’oublions pas que le matériau le mieux recyclé est celui qui n’est pas produit.

Les espèces-ingénieurs qui modifient significativement leur environnement, comme les castors ou les termites, sont nombreuses. Ces espèces-ingénieurs et leurs prouesses peuvent servir d’inspiration pour améliorer les constructions humaines ou bien d’autres technologies ! Les espèces-ingénieurs, des maîtres d'œuvre de la nature ! Une espèce-ingénieur, ingénieur-écologique ou organisme-ingénieur, est une espèce qui modifie significativement son environnement. Ces modifications sont souvent bénéfiques pour la biodiversité, en permettant, par exemple, la présence d’autres espèces. On distingue deux catégories d’espèces-ingénieurs : les espèces qui sont ingénieurs “intrinsèquement” et celles qui le sont par leurs activités. Les ingénieurs autogéniques sont les espèces qui, par leur présence et leur architecture naturelle, modifient profondément leur environnement, comme les récifs coralliens ou les arbres. Pour ces derniers, leur tronc et leurs branches sont l’habitat d’un grand nombre d’espèces et les forêts abritent une grande partie de la biodiversité terrestre. Les espèces allogéniques utilisent ou transforment des matériaux de leur environnement et ainsi modifient profondément leur écosystème. Parmi ces espèces nous retrouvons les termites, avec leurs gigantesques termitières et leurs grands réseaux de galeries sous le sol. Les constructions faites par les termites jouent un rôle d’oasis de vie, car elles permettent de stocker des nutriments et de l’humidité et d’améliorer la pénétration de l’eau dans le sol. La végétation à proximité des termitières résiste donc bien mieux aux saisons sèches ! Moins connus mais tout aussi impressionnants, les monts des mégapodes de Reinwardt. Ces oiseaux présents en Australie construisent des monts au sol qui mesurent en moyenne 12 m de diamètre pour 3,5m de haut ! Ces monts sont principalement constitués de matière organique en décomposition. La femelle pond son œuf au sein du mont, que le mâle entretient. C’est la chaleur produite par la décomposition de la matière organique qui couve l'œuf, une alternative bon marché à une nourrice ! Les castors : quand les animaux nous embêtent, et pas l’inverse ! L’homme aussi est une espèce-ingénieur allogénique, et nous sommes habitués à entendre que nos constructions et l’urbanisation croissante nuisent fortement à la biodiversité; et si pour une fois, les rôles s’inversaient ? L’activité de certaines espèces-ingénieurs peut en effet embêter les activités humaines. C’est par exemple le cas des castors qui vivent dans des milieux urbains aux États-Unis et au Canada. Pour construire un barrage, les castors abattent des arbres, et cela peut réduire l’esthétisme des espaces verts. Ces mêmes barrages peuvent causer des dégâts, via des inondations, en empêchant l’écoulement de l’eau ou lors de ruptures soudaines. Les barrages construits par les castors peuvent donc être considérés par l'être humain comme une nuisance. Nous pourrions aussi citer les écureuils, parfois à l’origine de coupures de courant. Les écureuils stockent des graines pour se nourrir durant l’hiver, et parfois ils en cachent de grandes quantités dans des infrastructures des réseaux d’électricité ce qui peut engendrer des pannes ! Bien évidemment, ces animaux (à la différence des humains), ne sont pas conscients des impacts négatifs de leurs constructions. De plus, les bénéfices pour la biodiversité de l’activité d’espèces-ingénieurs telle que le castor éclipsent largement les impacts négatifs ! La construction de barrages, et les modifications de l’environnement qui en sont issues, permettent notamment l’augmentation de la diversité des espèces de plantes et d’animaux comme les poissons, les insectes ou les oiseaux. Quand le génie des espèces-ingénieurs nous inspire Les espèces-ingénieurs et les structures qu’elles construisent peuvent même inspirer nos ingénieurs ! L’un des exemples historiques du biomimétisme est basé sur les termitières qui sont dotées d’un ingénieux système de climatisation passive. Des cheminées au sommet de la termitière permettent la sortie de l’air chaud et cela entraîne en retour l’entrée d’air frais dans les tunnels, près ou sous le sol. Ce concept simple a permis la construction de bâtiments climatisés passivement, qui permettent d'importantes économies d’énergie. En effet, ils n’ont besoin que de 10% de l’énergie liée à la climatisation d'un bâtiment équivalent conventionnel. Les espèces-ingénieurs peuvent aussi nous inspirer sur des thématiques où on ne les attend pas. Les castors et la structure bien définie de leurs barrages ont par exemple inspiré une membrane qui pourrait améliorer les capacités des batteries au lithium-soufre. Ils sont faits d'une base composée de troncs et de branches enfoncées dans la boue, sur laquelle des bâtons, cailloux, herbes, feuilles (et autres matériaux disponibles) sont ajoutés. La diversité des matériaux qui composent le barrage assure une bonne durabilité structurelle et permet le passage de l’eau mais retient les gros éléments qui viennent renforcer sa stabilité. Reproduisant ce concept, la membrane bio-inspirée est composée de nanotubes de carbone, faisant office de branches, et de nanofibres, qui jouent le rôle des pierres. Tout en permettant un passage rapide des ions, cette membrane possède des propriétés de stabilité thermique et mécanique très intéressantes. Si son développement continue, elle pourrait devenir plus performante que les solutions actuellement utilisées ! Finalement, les espèces-ingénieurs participent à l’augmentation de la biodiversité grâce aux modifications qu’elles apportent à leur environnement. Elles sont aussi une très bonne source d'inspiration pour nos chercheurs afin de développer des technologies performantes et sobres dans des domaines très variés ! Il serait donc intéressant pour nos sociétés de s’intéresser de plus près à la biodiversité qui nous entoure et notamment aux espèces-ingénieurs. Tant pour développer de nouvelles technologies ou améliorer celles existant, que pour apprendre à ne pas nuire à la biodiversité lorsque nous modifions l’environnement !

Bioxegy x IPVF : une collaboration au sommet avec le leader de la recherche française en énergie solaire. Pourquoi le biomimétisme et l’énergie solaire ? La production d’énergie, son stockage et sa disponibilité font partie des enjeux majeurs du XXIème siècle. La nature abrite plusieurs millions d’espèces qui évoluent dans des environnements contraints et qui ont développé un panel impressionnant en termes d’approvisionnement énergétique, de stockage énergétique et d'optimisation de l’usage des ressources. Le soleil est l’énergie primaire de notre planète et le potentiel énergétique représenté par l’énergie solaire est impressionnant. L’énergie solaire totale reçue par la terre en une seule journée pourrait couvrir les besoins énergétiques mondiaux annuels ! Le biomimétisme est un atout considérable dans le secteur de l’énergie solaire. Par exemple, la photosynthèse réalisée par les plantes, qui leur permet d’utiliser l’énergie solaire pour produire de l’énergie utile, est l’inspiration principale des panneaux solaires. Bioxegy travaille avec de nombreux clients dans le secteur de l’énergie et les besoins sont de plus en plus conséquents. L'alliance entre le biomimétisme et le photovoltaïsme est une occasion inédite d’associer progrès technologique et soutenabilité. Deux exemples pour illustrer les connexions entre énergie solaire et biomimétisme : Partant du constat que la principale source d’énergie utilisée par le monde du vivant est l’énergie fournie par le soleil, de plus en plus de chercheurs se tournent vers le biomimétisme pour faire évoluer (ou créer de nouvelles) des technologies de production photovoltaïque. Des algues bioluminescentes Elles présentent la caractéristique d’être photosynthétiques : elles sont capables de produire le glucide nécessaire à leur survie à partir de l’eau et du gaz carbonique qu’elles captent dans l’environnement grâce à l’énergie fournie par le rayonnement solaire. Au fil du temps, ces minuscules algues ont affiné leur système de captation de la lumière afin de s’adapter aux changements, parfois extrêmes, de leur environnement. Certaines de ces microalgues possèdent un système de conversion de la lumière en énergie qui affiche un rendement exceptionnel de 95%. Les chercheurs étudient ces mécanismes afin de trouver comment améliorer le rendement des cellules solaires qui aujourd’hui affichent des rendements moyens de l’ordre de 20 à 25%. Le papillon morpho Quel beau bleu, ce papillon Morpho ! Et pourtant, ses ailes sont incolores ! C’est la diffraction des rayons lumineux sur ses ailes qui nous donne l’illusion de la couleur ! Lorsque la température s’élève au-dessus de 40°C, les ailes irradient des infrarouges ce qui permet de faire baisser la température et donne cette magnifique couleur bleue. Les chercheurs analysent cette structure particulière, composée d’air et de chitine, pour améliorer les performances des panneaux photovoltaïques et les rendre plus résistants aux fortes chaleurs. Un partenariat de choix : Bioxegy et l’IPVF Bioxegy a choisi de collaborer avec l’Institut Photovoltaïque d’Ile-de-France (IPVF) qui a pour objectif de devenir l’un des centres mondiaux de recherche dans le domaine de l’énergie solaire photovoltaïque. En alliant le biomimétisme et les compétences techniques de pointe développées par la recherche, Bioxegy et l’IPVF proposent de solutionner des problèmes technologiques actuels. L’IPVF en quelques mots L’IPVF est une structure unique en son genre, qui regroupe à la fois une unité mixte de recherche, une plateforme de recherche collaborative, un institut de référence dans la transition énergétique… En tant qu’unité de recherche, l’IPVF est l’un des 5 plus grands centres de recherche mondiaux en photovoltaïque. Cette UMR est à la croisée des chemins entre la recherche académique et le monde industriel, ce qui lui permet d’appuyer sa position de leader français dans le secteur de l’énergie photovoltaïque. Les missions de l’IPVF sont nombreuses du fait de son positionnement stratégique et de son organisation particulière. L’un de ses objectifs est de relancer la filière photovoltaïque française tout en contribuant à améliorer la souveraineté technologique et énergétique de la France. Les projets de recherche qui y sont menés visent notamment à développer des panneaux solaires durables et performants, ainsi qu’à intégrer des matériaux nouveaux dans le domaine de l’énergie solaire. Bioxegy et l’IPVF Bioxegy et l’IPVF ont décidé de collaborer sur différents sujets à la fois techniques, stratégiques et opérationnels afin que chacune des entités puissent en tirer des bénéfices. L’intégration du biomimétisme dans les travaux de recherches de l’IPVF est extrêmement pertinente pour résoudre les problématiques auxquelles le photovoltaïque est confronté. L’un des objectifs de cette collaboration est d’initier une dynamique d’innovation commune pour la conception de technologies bio-inspirées utilisant l’énergie solaire. « Dans tous les domaines, y compris l’énergie, la nature est une source d’émerveillement et d’inspiration. Nous sommes très heureux de travailler avec Bioxegy, et d'associer nos compétences pour les mettre au service des produits qui intègrent l’effet photoélectrique, dans toute la variété de ses formes. » Roch DROZDOWSKI-STREHL, Directeur Général de l’ IPVF.

Le recyclage coule de source quand on observe la nature. En effet, celle-ci ne fonctionne qu'en cycle : il n’y a aucun déchet, tout est destiné à être réutilisé par le vivant. En s’inspirant des mécanismes de transformation dans la nature, on peut développer des procédés de recyclage très efficients. Recycler les plastiques à la manière des protéines L’utilisation massive de plastique pose aujourd’hui de gros problèmes de pollution. En effet, chaque année, près de 400 millions de tonnes de plastique sont produits, et seulement 9 % de cette production est actuellement recyclée. Pire, 79 % de ces plastiques viennent polluer les océans ou finir dans des décharges. Il est donc crucial de trouver des solutions afin de réduire notre consommation de plastique, et d’améliorer le recyclage de ces produits. Si l’on s’intéresse en détail à la structure du plastique, on constate qu’il s’agit d’un polymère, une molécule présentant un enchaînement répétitif de molécules plus petites. Or cette structure est similaire à celle d’un type de molécule omniprésent dans le vivant : les protéines ! Les protéines, présentes dans toutes les cellules vivantes, sont composées, à l’instar des plastiques, d’un enchaînement d’acides aminés. Or, les protéines sont sans cesse recyclées par les cellules afin d’en former de nouvelles. En effet, une fois que celles-ci ont rempli leur fonction, elles sont endommagées et il faut les remplacer. Lors de leur recyclage, les chaînes de protéines sont décomposées en acides aminés puis de nouvelles chaînes sont assemblées pour faire des protéines toutes neuves ! D’après des chercheurs de l’EPFL, ce principe peut très bien être appliqué à des polymères synthétiques comme les plastiques, permettant de les recycler entièrement ! Mycoremédiation, la dépollution par les champignons La bioremédiation, procédé qui consiste en la dépollution d’un milieu par des organismes vivants, est bien connue lorsque l’on parle de recyclage. Nous en parlions déjà dans cet article sur le recyclage dans la nature. En particulier, la mycoremédiation se concentre sur l’action des champignons. En effet, lorsqu’il s’agit de décomposer des matières organiques, les champignons sont très efficaces. Ils comptent même parmi les seuls organismes capables de décomposer la lignine, un des principaux composants du bois. Comment les champignons sont-ils si efficaces ? Ils se nourrissent selon un procédé assez particulier. Le mycélium, ensemble de filaments qui constituent le corps du champignon, agit en deux temps : Sécrétion d’enzymes afin de décomposer la matière organique aux alentours. Absorption des éléments nutritifs simples issus de la décomposition. En quelque sorte, on peut dire que les champignons digèrent avant d’absorber, au contraire des humains par exemple. Ainsi, les champignons peuvent être extrêmement utiles à des fins de recyclage, surtout pour les résidus complexes. Par exemple, la société Mycocycle développe un procédé permettant de recycler des résidus de matériaux de construction (contenant de l’asphalte par exemple), via la culture de champignons. Les champignons ainsi développés sont ensuite utilisés pour fabriquer un bio-matériau recyclé pouvant s’utiliser comme un substitut au plastique ! Autre exemple, le mycélium peut être utilisé pour fabriquer un cuir végétal, très recherché dans le milieu de la mode. Recycler les eaux huileuses avec des aiguilles de pin L’eau est une ressource extrêmement précieuse, et son utilisation dans l’industrie ou l’agriculture crée une forte pression sur les ressources hydriques dans certaines zones. Son traitement et sa revalorisation sont donc des enjeux cruciaux aujourd’hui. Dans l’industrie, un des défis est le traitement des eaux huileuses, contenant par exemple des hydrocarbures ou du liquide de lubrification. Pour recycler ces eaux, il faut être capable de les séparer des composés huileux. Un des procédés les plus utilisés consiste en une membrane qui va bloquer l’un des composants et laisser passer l’autre. En s’inspirant des aiguilles et des branches de pins, des chercheurs ont développé une membrane permettant une séparation très efficace. Cette membrane est constituée d’un tissage de fibres qui sont parcourues de petites aiguilles à la manière d’une branche de pin. Cette architecture, couplée à un traitement chimique de la surface, rend la membrane superhydrophobe (qui repousse l’eau) et superlipophile (grande affinité avec les surfaces grasses). Ainsi, lorsque l’on verse les eaux huileuses sur la membrane, les composés huileux vont traverser la membrane et l’eau va rester en surface. On a donc une solution de séparation efficace et très peu énergivore (car basé sur la gravité), pour un recyclage efficace des eaux huileuses. Les matériaux bio-sourcés, naturellement recyclables Dans la nature, la notion de déchet telle que nous la concevons n’existe pas vraiment. En effet, la nature fonctionne en cycle : tout est recyclé, réutilisé afin de servir à d’autres espèces. Ainsi, en utilisant des matériaux biosourcés, c’est-à-dire issus de matière organique, on peut concevoir des produits totalement biodégradables, facilement recyclés à la différence d’autres matériaux.. Un des exemples de l’utilisation des matériaux biosourcés est la fabrication de textile à partir de copeaux de bois. A partir de ces copeaux, on récupère la cellulose (la molécule organique la plus abondante sur terre) en ajoutant un solvant. Mais pas de panique, ce solvant est non toxique est peut être récupéré intégralement et recyclé à l’infini ! On fabrique a partir de cette cellulose des fibres que l’on tisse ensuite afin de fabriquer des textiles. Ce procédé, connu sous le nom de Lyocell ou de Tencel, est commercialisé depuis les années 2000 et constitue une très bonne alternative à la soie ! Le compost, l’humus amélioré L’objectif du compostage est de reproduire l’humus naturel, en optimisant le processus. Mais qu’est-ce que l’humus ? Il s’agit de la première couche du sol, résultant de la décomposition des matières organiques qui se déposent sur le sol au fil du temps. Avec l’action conjointe d’un ensemble de micro et macro-organismes, les matières organiques sont décomposées en un substrat qui contient des fibres, du carbone mais également des nutriments inorganiques (qui étaient intégrées aux molécules organiques) comme le phosphore ou le potassium. Ce substrat constitue les nutriments essentiels à la croissance des végétaux. C’est un rouage important de la circularité dans la nature puisqu’il permet de rendre au sol les nutriments qui ont été nécessaires à la croissance des végétaux. Le but du compostage est de répéter ce processus de manière contrôlée dans un espace défini. Il faut donc rassembler tous les organismes (bactéries, champignons, lombrics…) responsables de la dégradation, et l’alimenter en matière organique. Il constitue une excellente méthode pour le recyclage des biodéchets, d’autant plus qu’ils représentent 30 % de nos poubelles. Le compost deviendra même obligatoire en France à partir de fin 2023, donc autant s’y préparer dès que possible !

Un poisson dans des McLaren ? Un scarabée dans des moteurs ? Si cela vous semble absurde, l’automobile du futur vous réserve peut-être quelques surprises ! Au-delà des performances, le biomimétisme pourrait également améliorer l’impact environnemental du secteur automobile. A toute vitesse ! Quand les poissons rivalisent avec les supercars Lorsque l’on parle de biomimétisme, l’aérodynamisme est bien souvent l’un des premiers domaines qui vient à l’esprit. Car les exemples sont légions ! Shinkansen inspiré des martin-pêcheurs, winglets et sharklets pour les avions ou encore éolienne imitant la baleine à bosse sont autant d’innovations biomimétiques désormais bien connues. Le secteur automobile ne fait pas exception à la règle, avec 2 voitures biomimétiques inspirées des poissons. Le premier de ces véhicules est la McLaren P1, une hypercar s’inspirant du poisson voilier. Cette espèce réputée pour être la plus rapide de tous les poissons peut atteindre des vitesses de pointe approchant les 110 km/h ! Pour cela, le poisson voilier possède des écailles qui lui permettent de s’envelopper d’une sorte de bulle d’air, réduisant ainsi le frottement avec l’eau. Il possède également des excroissances au niveau de sa nageoire caudale (la queue du poisson), qui l’aident à canaliser l’écoulement et améliore son hydrodynamisme. Or, en reproduisant ces excroissances sur les rétroviseurs, McLaren a amélioré l’aérodynamisme général de sa voiture ! Les écailles du poisson voilier ont également permis d’optimiser les conduits d’air latéraux de la voiture, augmentant de 17 % l’apport d’air dans le moteur et améliorant ainsi son efficacité. McLaren n’est pas le seul constructeur automobile à s’intéresser au biomimétisme. Mercedes a également travaillé sur un concept de voiture bio-inspirée : la Bionic Car. Sa forme rappelle celle du poisson-coffre, un poisson tropical disposant d’arêtes anguleuses qui génèrent des vortex, réduisant sa traînée. En imitant la forme du poisson-coffre, la voiture atteint des performances aérodynamiques record et voit sa consommation réduite de 20%. Le coefficient de traînée total du véhicule est un des plus faibles de l’industrie automobile, inférieur à celui d'un Porsche Cayman par exemple. Et en plus, il est plus spacieux ! L’efficacité du biomimétisme pour l’aérodynamisme automobile permet ainsi de réduire la consommation de carburant des véhicules, et contribue donc à rendre le secteur plus propre et moins gourmand en ressources. Biomimétisme & automobile : vers des moteurs moins polluants Le moteur est bien entendu la source de pollution principale dans un véhicule thermique traditionnel. Il est responsable non seulement des émissions de CO2 mais également de tout un ensemble d’autres gaz (NOx, méthane, monoxyde de carbone…), ainsi que de particules fines. Optimiser son fonctionnement est donc un enjeu de taille pour l’industrie automobile. Le biomimétisme peut notamment permettre de réduire la friction au sein du moteur, en particulier celle des pistons et des cylindres. De manière générale, 20 % de la consommation énergétique mondiale ne sert qu’à vaincre la friction dans nos machines ! Pourtant, la nature a su développer au cours de l’évolution une multitude de solutions anti-frottement transposable dans l’automobile. Un très bon exemple de ce principe a été mis en évidence par des chercheurs de l’Université de Jilin, en Chine, qui se sont inspirés du ver de terre pour réduire le frottement des pistons du moteur. Le ver de terre doit en effet se déplacer dans le sol, un milieu particulièrement abrasif. Pour ne pas se blesser, le ver utilise un mucus lubrifiant dont l’efficacité est renforcée par la forme annelé de son corps. Cette forme permet de stocker plus de mucus et réduit la surface de contact avec le milieu environnant, ce qui améliore la lubrification et réduit l’usure. Un autre axe d’amélioration pour le moteur automobile est celui de la combustion du carburant. Tirer le plus d’énergie possible d’une quantité donnée d’essence est bien entendu crucial. Dans ce calcul, l’injection du carburant dans le cylindre est un enjeu majeur qui a connu de nombreuses innovations en quelques décennies. Etonnamment, la clé pour améliorer encore l’injection pourrait venir d’un insecte très surprenant : le bien-nommé scarabée bombardier ! Ce petit coléoptère est en effet capable de projeter un nuage d’acide bouillant sur ses agresseurs pour se défendre ! En s’inspirant de ce mécanisme de défense, l’entreprise Swedish Biomimetics 3000 a développé µMist, un système de spray biomimétique qui pourrait améliorer l’injection de carburant pour l’automobile ! Dans une étude menée avec l’Université de Loughborough, le dispositif bio-inspiré divise par 1000 les émissions de particules fines ! En plus de cela, le système réduit la consommation de carburant par rapport à un système d’injection directe traditionnel. Mécanisme de défense du scarabée bombardier : source d’inspiration du secteur automobile pour améliorer l’injection dans les moteurs ? Filtration bio-inspirée : bientôt une automobile dépolluante ? En améliorant l’efficacité des moteurs, le biomimétisme se montre pertinent pour décarboner l’industrie automobile. Néanmoins les moteurs thermiques ne peuvent faire disparaître complètement leurs émissions. On estime qu’environ 40 000 personnes décèdent chaque année de la pollution de l’air en France ! C’est pourquoi de nombreux filtres bio-inspirés ont été développés afin de limiter au maximum l’impact environnemental de l’automobile. Metalmark Innovations, une startup d’Harvard, développe par exemple une technologie de filtre catalytique inspirée du papillon Metalmark. À l’instar du papillon Morpho, le Metalmark possède des ailes microstructurées qui lui confèrent sa couleur. Cette microstructure augmente également la surface de contact de l’aile avec l’air. Chez le papillon, cette propriété rend l’aile déperlante et facilite son nettoyage en permettant aux gouttes de s’évacuer en emportant la saleté. Quelle utilité pour l’automobile ? Et bien dans un filtre, augmenter la surface entre l’air et le matériau catalytique permet d’améliorer les performances de ce dernier en démultipliant les réactions chimiques qui neutralisent les polluants ! Le filtre bio-inspiré fonctionne également à des températures plus basses que ses homologues traditionnels. Ainsi, cette technologie biomimétique pourrait bien trouver sa place pour contribuer à rendre le secteur automobile plus propre. En définitive, le biomimétisme a prouvé sa pertinence pour décarboner le secteur automobile à travers plusieurs technologies bio-inspirées dans des domaines variés. Beaucoup d’autres approches sont possibles pour diminuer l’impact environnemental de la voiture : allègement des structures, matériaux durables, gestion thermique, etc. Et il ne fait aucun doute que les constructeurs et équipementiers automobile se saisiront de cette opportunité pour continuer à innover à l’avenir.