Le bio mimétisme, une notion vitale pour protéger la vie ou une activité destructrice de l’homme

Dès que l’homme a pu copier et maîtriser les mécanismes de la Nature, il a simplifié la réalisation de certaines tâches vitales et commencé son évolution. Même si la notion du biomimétisme n’a été définie qu’au cours des années 1990 par l’universitaire Otto Schmitt et la scientifique Janine Benyus, cet apprentissage débute sans doute au moment où l’homme maîtrise le feu et qu’il reproduit la roue. Pourtant, plus il a dominé les éléments qui décidaient de sa survie, plus l’homme a semblé s’éloigner de l’ordre fixé par la Nature. Le dernier siècle constitue la période la plus éloquente dans cette séparation de la culture humaine et des mécanismes de la Nature. En effet, il a fallu moins d’une génération pour que cette anthropisation laisse apparaître des menaces sans doute plus dangereuses que celles de nos origines. Ainsi, quand « l’idole des jeunes », Johnny Hallyday, est née en 1943, nous étions moins de 2 milliards sur Terre. Quand il est décédé en janvier 2018, nous venions de passer la barre des 7 milliards d’êtres humains. Quelques décennies plus tôt, la Révolution industrielle a elle aussi profondément et durablement changé nos modes de vie et notre environnement. C’est d’ailleurs à partir de la fin du XVIIIème siècle qu’une nouvelle notion géologique apparaît, l’Anthropocène. Pour Paul Josef Crutzen, prix Nobel de chimie 1995, l’anthropocène est la période de notre histoire à partir de laquelle l’activité humaine a un impact global significatif sur l’atmosphère, sur le climat, sur l’habitat, sur le relief ou sur la biodiversité végétale ou animale. Désormais, les évènements naturels ne sont plus les seuls à pouvoir modifier  la planète. L’homme aussi sait le faire.

Cette relation bénéfique et destructrice entre l’Homme et la Nature a été étudiée par de nombreux érudits. Si Descartes estime que l’homme est « le maître et le possesseur de la Nature » (Méthode de la raison part VI), Martin Heidegger quant à lui dénonce cet asservissement insensé en le qualifiant d’arraisonnement (La question de la technique – Essai et conférences). Pour lui, l’homme n’utilise l’énergie de la planète que pour démontrer son pouvoir. Pourtant, à force de recherches, l’homme ne se limite plus à reproduire et à interférer sur les mécanismes de la Terre. L’homme est désormais capable de reproduire la Vie.

Le biométisme représente-t-il alors la forme la plus absolue de la connaissance pour l’homme ou est-ce un exercice hasardeux au cours duquel l’homme augmente l’importance des risques qui menacent sa survie ?

La Nature notre première source d’inspiration

La notion de biomimétisme est très récente. C’est le savant américain Otto Herbert Arnold Schmitt (1913-1998) qui en serait à l’origine. Le biomimétisme définit la recherche d’une solution technique pratique, économique et durable en s’inspirant des mécanismes de la Nature.

L’aviation

Machine volante
  • Léonard de Vinci (1452-1519) est considéré comme un inventeur visionnaire. Il déclarait : « Inspirez-vous de la nature, c’est là qu’est votre avenir». Il a donc suivi cette maxime, notamment quand il a imaginé sa machine volante en reproduisant le mécanisme de l’envol chez les oiseaux. Les premières machines volantes ressemblèrent beaucoup aux oiseaux et autres animaux volants. L’avion-chauvesouris de Clément Adler en est un exemple.
  • Plus récemment, les Airbus A320 et A350 ont mis en évidence des améliorations technologiques majeures grâce au biomimétisme. Denis Darracq, le responsable de la recherche et technologie physique du vol chez Airbus, a indiqué que les ailes recourbées (les Winglets) des avions s’inspirent des ailes des rapaces. Quant aux Sharklets, ils s’inspirent de l’aileron des requins. Ces designs ont permis de réduire de 3 m l’envergure des ailes des avions et d’économiser près de 4 % de la consommation énergétique des appareils. Il est vraisemblable que d’ici une dizaine d’années, les ailes des avions changeront de taille, de forme et d’angle pour s’adapter aux conditions extérieures comme cela se produit avec les ailes des oiseaux migrateurs.

Les éoliennes

L’eau et l’air possèdent des points communs, notamment en termes de résistance aux mouvements d’un objet. Les scientifiques ont mesuré l’importance des protubérances placées sur les bords des nageoires des baleines à bosse. Ils ont constaté que ce mammifère qui peut peser jusqu’à 40 tonnes est étonnement agile. Il peut virer rapidement même quand il est lancé à pleine vitesse. Les petites bosses ont un rôle essentiel. Des tests menés dans une soufflerie avec une réplique de nageoire ont démontré que ce design engendre une réduction de 32 % de la trainée et un accroissement de 6 % de la portance. Cette découverte remet en cause l’idée que des bords parfaitement lisses permettent de limiter la résistance et de réduire la consommation énergétique. Son application aux ailes des avions permettrait d’augmenter l’angle critique (le moment où l’air « se détache » du haut de l’aile et que l’avion « décroche ») de 16° à 32°. Le rendement énergétique augmenterait de 20 %, un véritable record quand on sait qu’un gain de 1 ou 2 % est considéré comme un succès technologique.

L’entreprise canadienne WhalePower développe cette technologie aux pales des éoliennes, des ventilateurs, des turbines ou des hélicoptères.

Le rhizome de Deleuze

La théorie du rhizome de Gilles Deleuze et de Félix Guattari est une structure qui se caractérise par des relations horizontales et sans hiérarchie. Elle s’oppose aux organisations pyramidales dont l’adaptation aux changements est considérée comme rigide et lente. La perte d’un élément peut entrainer un blocage dans la prise de décision. Le modèle développé par le professeur Deleuze dispose d’une mobilité et d’une souplesse qui permet sa transformation permanente. Tous les éléments peuvent échanger entre eux sans rapport hiérarchique et la disparition d’un ou plusieurs éléments est rapidement compensée. Le rhizome de Deleuze s’inspire de la structure des plantes dont les bourgeons peuvent pousser sur toutes les tiges et s’étendre anarchiquement, mais en conservant des lignes de solidité et des plateaux qui assurent la stabilité à l’intérieur du rhizome.

Le biomimétisme et l’architecture

  • La Sagrada Familia. L’architecte espagnol Antoni Gaudí (1852-1926) est considéré par ses pairs comme l’un des pionniers du biomimétisme. Il a déclaré : « L’architecture du futur construira en imitant la nature parce que c’est la plus rationnelle, durable et économique des méthodes ». S’il a laissé de nombreux bâtiments qui témoignent de sa source d’inspiration, son œuvre la plus célèbre constitue de loin l’un des exemples les plus démonstratifs. Les piliers de la nef de la célèbre cathédrale de la Sagrada Familia rappellent les ramifications des arbres. La voute végétale est plus résistante et économe en matériaux.
  • Le Singapour Arts Center est une salle qui semble dotée de piquants. Quand le temps est gris, les plaques en forme de losange se soulèvent afin de capter la lumière et chauffer la salle. Quand il fait beau, les plaques s’abaissent pour refléter la lumière en évitant l’éblouissement. Ce mécanisme s’inspire de la fourrure thermorégulatrice des ours polaires.
  • Le stade olympique de Pékin aussi surnommé « le nid d’oiseau » ne peut pas cacher sa source d’inspiration. Comme les nids des oiseaux, il est composé d’un savant enchevêtrement de poutres qui protège du vent, du froid ou de la chaleur tout en laissant passer la lumière.

Pour les partisans du biomimétisme, la relation entre l’Humain et la Nature doit être basée sur un partenariat. La nature a semble-t-il trouvé de nombreuses solutions à des menaces qui pesaient sur la vie. Elle a fait des essais, des erreurs avant de finalement trouver des mécanismes biologiques qui assurent la survie des espèces. L’homme doit s’inspirer de ces solutions pour résoudre ses propres imperfections tout en respectant son environnement. Mais cette notion n’est-elle pas déjà dépassée ?

Le biomimétisme est-il la base de l’autonomie de l’homme

Le biomimétisme est en effet une forme d’apprentissage très ancienne. C’est sans doute la principale. Disons simplement qu’il a fallu attendre ces dernières années pour mettre un nom dessus. L’homme n’en avait peut-être pas conscience, mais il a toujours utilisé cette méthode pour évoluer. Avec l’arrivée d’internet, toutes les habitudes humaines sont modifiées. Après la phase de découverte et la révolution qui a bouleversé les formes de  communication, Internet entre dans une nouvelle ère, celle de l’Internet des Objets. L’homme n’a sans doute pas fini d’apprendre de la nature et de la copier, mais il le fera de plus en plus en demandant aux objets de le faire pour lui. Nous sommes entrés dans la période de la Grande Accélération de l’Anthropocène. Tout va vite maintenant, l’acquisition de la connaissance comme la modification de l’environnement.

Les dernières découvertes techniques et scientifiques indiquent que la séparation entre l’homme et le milieu naturel qui l’héberge depuis des millénaires est réellement consommée.  L’environnement naturel a subi un tel niveau de dégradation en raison de l’activité humaine que les conditions de vie au cours des prochaines décennies vont devenir insupportables. La séparation est notable. L’homme regarde désormais son avenir dans d’autres directions et en ne comptant que sur lui-même. Les récents progrès du secteur médical vont dans ce sens. Depuis quelques années, une meilleure maîtrise des matériaux et de la technologie nous permettent de penser que l’homme peut créer la vie et la protéger.

Créer la vie. Le biologiste Craig Venter est connu pour être le premier à avoir procédé au séquençage du génome humain en l’an 2000. Dix ans plus tard, il a réussi à créer une cellule vivante en partant d’un chromosome artificiel. Si cette découverte majeure ouvre de nombreux débats scientifiques et philosophiques, elle n’en demeure pas moins fiable et utilisable. L’homme est désormais capable de créer la vie partout en partant de simples données dans un ordinateur.

L’impression 3D est une technologie qui est en train de révolutionner le secteur médical et notamment le domaine chirurgical.

En France, l’entreprise Biomodex produit des modèles d’organes grâce à l’impression 3D afin que les étudiants en médecine puissent pratiquer dans des conditions proches de la réalité ; les chirurgiens font désormais appel à cette technologie pour préparer des opérations sensibles. Ce fut le cas en septembre 2016, quand l’équipe des chirurgiens du CHU d’Amiens a répété les gestes nécessaires à une intervention délicate sur la colonne vertébrale d’un jeune garçon.

Au CHU de Bordeaux, des cancérologues ont reproduit des reins et leur tumeur afin de mieux visualiser l’organe affecté et mieux préparer une intervention.

Il y a quelques mois, des chercheurs de l’université de Northwestern aux États-Unis ont annoncé leur capacité à fabriquer l’os parfait. Celui-ci est composé à 90 % de poudre d’hydroxyapatite et à 10 % d’un élastomère biocompatible. Cet os est très robuste et il ne génère pas de rejet. Quelques semaines après la greffe, les tissus du patient se sont soudés à l’os implanté. Les essais en laboratoire ont permis de réparer la colonne vertébrale d’un rat ou le crâne d’un singe. La matière de l’os peut être utilisée avec une imprimante 3D. Il est donc possible de fabriquer des os aux dimensions précises et rapidement. Il faut moins de 3 heures pour fabriquer une mandibule. Ce procédé est validé par la Food and Drug Administration, l’agence américaine des produits alimentaires et médicamenteux. Les premières applications cliniques pourraient ainsi voir le jour d’ici cinq ans.

En 2016, 5 740 greffes d’organes vitaux ont été réalisées en France selon la méthode traditionnelle. Près de 22 000 patients ont attendu leur tour en vain. Dans ce secteur, il y a beaucoup de demandes et peu d’élus. Et même quand on dispose d’un greffe compatible, le chirurgien n’est pas à l’abri que le corps du patient rejette l’organe qui va le sauver, car le métabolisme le considère comme un corps étranger.

Grâce à l’impression 3D, on peut déjà reproduire des tissus qui sont en partie fabriqués avec des cellules du patient. Le rejet, source principale de l’échec d’une greffe, est annulé. Un peu partout dans le monde, des chirurgiens ont ainsi greffé avec succès des tissus sur de grands brûlés, sur des foies endommagés ou pour remplacer des ablations cancéreuses. On parle déjà de remplacer des oreilles, des membres et même des yeux. Le remplacement d’organes vitaux est envisagé de plus en plus sérieusement. La bio-impression progresse rapidement et la reproduction de tissu vivant dans de grandes proportions avec une forme très précise devrait être possible d’ici quelques années. On sait introduire du collagène dans les cartouches des impressions 3D et des experts travaillent désormais à l’introduction d’autres cellules fonctionnelles et vivantes comme les cellules cardiaques.

Dans quelques années, l’homme pourra remplacer n’importe quel os ou organe endommagé ou usé. La finalité du biomimétisme n’est-elle pas de reproduire le mécanisme le plus complexe de la Nature ? Contrôler et reproduire la Vie n’est-il pas le défi ultime de l’homme ? Désormais, l’immortalité est au bout de nos doigts. Pourquoi ?

L’homme est une composante d’un univers complexe et infini. Depuis toujours, il s’intéresse aux autres mondes que le sien et a cherché en vain où la vie était présente et où pouvaient vivre d’autres créatures. On parle ici de distances à parcourir de plusieurs milliers d’années. Comment envisager de tels voyages quand notre durée de vie moyenne est d’à peine 90 ans et encore, en atteignant cette limite dans un grand état de fatigue ? L’homme sait qu’avec ses nouvelles connaissances, il pourra entreprendre ses longs périples en préservant sa santé et en se nourrissant d’une manière équilibrée.

Source :

http://www.aline-louangvannasy.org/article-cours-m-heidegger-et-la-question-de-la-technique-117261701.html

http://aerodynamique.e-monsite.com/pages/le-biomimetisme-dans-l-aerodynamisme/des-eoliennes-inspirees-de-nageoires-de-baleines.html

http://www.lemonde.fr/planete/article/2010/05/21/un-geneticien-americain-cree-la-premiere-cellule-vivante-synthetique_1360870_3244.html

http://theconversation.com/biomimetisme-sinspirer-de-la-nature-pour-rendre-linnovation-plus-soutenable-86164

https://fr.wikipedia.org/wiki/Antoni_Gaud%C3%AD

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