Le Biomimétisme
TPE
On a vu que le biomimétisme était une solution dans divers domaine et nous allons à présent voir qu'il est une arme contre la pollution.
Les Oiseaux pour les Avions
Léonard de Vinci, grand visionnaire du 15° siècle, fut l'un des premiers à tirer son inspiration auprès des oiseaux pour produire des plans d'architecte d'une machine volante "Ornithoptère" (du grec : "ornithos" qui signifie "oiseau", et "ptéron" pour "ailes»). A ce jour, de nombreux ingénieurs cherchent à améliorer le design de leurs avions et cette inspiration commence à être reprise dans la conception d'avions modernes.
Premièrement la forme du nez de l’oiseau a inspiré les constructeurs pour concevoir des nez d’avions proposant un meilleur aérodynamisme. En effet on constate que l'extrémité du fuselage avant de celui-ci et le bec de l'oiseau sont semblables. Les ingénieurs ont étudié la forme du bec de certains rapaces et ont constaté que celle-ci améliorait considérablement l’aérodynamisme d’un avion.
Nez d'avion et bec d'oiseau
D’autre part la forme des ailes d’oiseau a inspiré la forme des ailes d’avion. Cette forme permet à l’air de circuler de façon plus fluide au-dessus et en-dessous de l’aile, cette répartition de l’air autour de l’aile la portance et permet aux avions de voler.
Pression de l'air autour d'une aile d'oiseau et d'une aile d'avion
Sharklet d'un avion
De plus, certains oiseaux, principalement des rapaces ont l’extrémité des ailes qui se lève pendant le vol. Cela favorise encore une fois l’aérodynamisme. Les constructeurs aéronautiques se sont inspiré de cela et ont conçu ce que l’on nomme des « sharklets ». Ces concepts ont permis d’économiser du carburant : jusqu’à 5%, et permet à l’avion d’arriver plus vite à destination.
Rapace en vol
Enfin, dans l’aspect général d’un avion, on retrouve les grandes lignes de la forme du corps d’un oiseau. En effet, l'oiseau a un corps mince et élancé tout comme celui de l'avion avec son fuselage conçut afin d'acquérir un aérodynamisme maximal inspiré du corps de l’oiseau. Cela montre l’importance que les scientifiques portent au biomimétisme.
Avion et oiseau en vol
Les lucioles pour les LEDs
D’autres chercheurs se sont intéressés aux lampes LEDs. En effet, un des problèmes actuels concernant ces lampes est que leur efficacité est limitée par la capacité de la lumière à s’échapper de celle-ci. En effet, une bonne partie de la lumière émise par les LEDs se reflète dans le fond de la lampe. Cet effet est dû au fait que la lumière réagit différemment en traversant les matériaux composant les LEDs et l’air. L’efficacité des LEDs est donc réduite.
Pour résoudre ce problème, les chercheurs se sont intéressés à un insecte connu pour sa lanterne : organe lumineux. C’est ainsi que ces scientifiques se sont intéressés aux lucioles Photuris et plus particulièrement à leur abdomen.
Luciole Photuris
Pourquoi s’inspirer d’une luciole pour nos LEDs ?
En analysant l’abdomen de la luciole Photuris les chercheurs se sont rendus compte que celui-ci était recouvert de petits écailles en dents de scie : un peu comme des tuiles qui se chevauchent. Ces écailles sont à l’extrémité surélevées de 3µm soit un vingtième de l’épaisseur d’un cheveu. Et pourtant cette inclinaison microscopique permet à la lanterne de la luciole d’émettre 50% de lumière de plus que si les écailles formaient une surface plane.
Écailles d'abdomen de luciole Photuris observées au microscope
Ces scientifiques se sont alors demandé s’ils pouvaient copier cet abdomen recouverte d’écailles incliné, et ont conçu un revêtement semblable à l’abdomen de la luciole Photuris. Ce revêtement a permis une augmentation de l’émission de lumière de 55%. Ainsi, on pourrait appliquer ce type de revêtement sur diverses surfaces émettrices de lumière et même sur des surfaces déjà existantes puisqu’il suffirait d’y déposer le revêtement.
Une physicienne de l’université de Namur conclut : « L’aspect le plus important de ce travail est de montrer combien nous pouvons apprendre en observant attentivement la nature »
