Bénéficier des inventions d’un laboratoire travaillant depuis 3,8 milliards d’années ? Qui n’en rêverait pas ? C’est toute l’ambition du biomimétisme, qui vise à adapter certains mécanismes de la nature, peaufinés par la longue évolution du vivant, en technologies ou comportement collectif.
En une quinzaine d’années, depuis les travaux de l’américaine Janine M. Beynus (auteure de « Biomimicry »), la nécessité de trouver des solutions à la crise environnementale a fait exploser les travaux scientifiques : les articles de recherche ont été multiplié par 7 ! L’idée de s’inspirer de l’inventivité folle de la nature pour des applications humaines n’est pourtant pas nouvelle. Un pionnier comme Gustave Eiffel, déjà, avait étudié le fémur, l’os le plus résistant, pour édifier sa tour. Plusieurs siècles avant lui, Léonard de Vinci copiait les chauve-souris pour imaginer son planeur articulé.
Au 20ème siècle, on parle plutôt de bionique. Mais la philosophie est la même. L’industrie des transports conçoit des nez de trains inspirés du bec du martin pêcheur (Shinkansen) ou des ailes d’avion au bout recourbé comme les rapaces pour consommer moins de kérosène.
Aujourd’hui, si architectes, designers et ingénieurs veulent apprendre de la nature, c’est pour créer les matériaux de demain. Ils y puisent une philosophie maîtresse : la capacité à optimiser l’énergie pour la survie. La nature peut ainsi être un laboratoire d’idées inépuisable pour économiser l’énergie, produire moins de déchets ou croître sans détruire son environnement.
Un bâtiment prototype, conçu par le cabinet Oxo Architecture, doit ainsi sortir de terre à Arcueil en 2023. Ecotone, une véritable cité de 82 000 m² tout en bois, devra accueillir quelque 5 000 salariés. La structure s’inspire à la fois des ailes des libellules, de la ventilation naturelle des termitières et des écailles à orientation variable des pommes de pain. Les patios intérieurs y seront recouverts d’une membrane en ETFE (éthylène tétrafluoroéthylène) réactif à la chaleur, qui se soulèvera quand il fera trop chaud. Imitant l’air conditionné naturel de la termitière, l’air circulera donc plus ou moins en fonction des besoins calorifiques du bâtiment… mais sans une climatisation gourmande en énergie carbonée ! Panneaux solaires, éoliennes urbaines, et unités de méthanisation pour recycler les déchets organiques permettront également un fonctionnement durable en circuit fermé. A Harare, le même principe de la termitière a été appliqué par l’architecte Mike Pearce pour le Eastgate Center, un centre commercial de plus de 30 000 m² qui se passe de climatisation grâce à un réseau de 48 cheminées qui évacuent l’air chaud vers le haut. Résultat : un bâtiment autonome à 90 % en énergie.
A Paris, d’autres pistes sont en cours d’exploration. L’agence XTU Architecte a ainsi conçu dans le 13ème arrondissement un bâtiment dont les façades sont en fait des « photobioréacteurs plans ». Un terme intimidant qui désigne en fait des doubles vitrages enfermant du plancton. Friand de lumière, ces micro-organismes prolifèrent de manière naturelle pendant la journée et sont récoltés le soir par un algoculteur. Avantage non négligeable : non seulement le plancton joue le rôle de tampon thermique, mais grâce à la photosynthèse, il consomme aussi du CO2 et produit de l’oxygène, jetant les bases d’une dépollution de l’environnement. Une idée qui séduit en Chine et en Corée.
Bioluminescence, photosynthèse, squelette… Nombreux sont les mécanismes naturels à la source de matériaux du futur. Tangram Lab cherche ainsi avec son projet Biolumarchi, à concevoir des matériaux de construction copiant la bioluminescence des méduses. L’université de Kassel en Allemagne cherche à reproduire la photosynthèse pour créer un béton photovoltaïque appelé DysCrete. A la Défense, l’exosquelette en métal de la Tour D2 imite le soutien d’une armature osseuse pour économiser en matériau de construction.
Les matériaux d’aménagement intérieur ne sont pas en reste d’imagination. La société italienne Mogu (ce qui veut dire « champignon » en chinois) a ainsi créé un procédé de fabrication pour des dalles de sol sans plastique. Leur secret ? Faire travailler des souches de mycélium sur des déchets agro-industriels. En renforçant leur structure, le mycélium fabrique un matériau stable et durable. La nature, c’est aussi l’inspiration des moquettes Interface, inspirées du gecko pour son système d’accrochage sans colle…
Plus ambitieux, le biomimétisme écosystémique s’applique à des échelles plus larges et pourrait même inspirer un management mettant l’accent sur la coopération et l’interdépendance symbiotique plutôt que la prédation. Copier la nature, c’est aussi s’adapter au changement plutôt que d’affronter les aléas d’une planification rigide, assumer un test plutôt que choisir entre deux options théoriques, encourager l’intelligence collective plutôt que la hiérarchie aveugle. Bref, une source inépuisable et généreuse d’enseignements.