La nature peut-elle rendre la mobilité plus efficace ?

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Par Hannah Meltzger

Un train inspiré par le bec d’un martin‑pêcheur ? Des véhicules qui communiquent entre eux, à l’instar des bancs de poissons ? Et si la nature détenait le secret d’une mobilité plus efficace et plus durable ? Les scientifiques, ingénieurs et architectes qui travaillent dans le champ du biomimétisme — littéralement, « l’imitation de la vie » — l’affirment : la nature peut être copiée et mise à profit pour fabriquer toutes sortes de matériaux, structures et systèmes innovants.

Le biomimétisme a longtemps été le moteur du développement de technologies complexes.

Léonard de Vinci s’est inspiré des oiseaux pour ses « machines volantes ». Les designers industriels ont adopté les mécanismes de la nature pour créer des prototypes à la fois beaux et pratiques. « La vie évolue depuis 3,8 milliards d’années. Elle a eu le temps de sélectionner ce qui fonctionne et ce qui dure », estime Megan Schuknecht, Directrice des Challenges Design à l’Institut de Biomimétisme du Montana (États-Unis). « En observant toute cette expérience accumulée par la nature, nous pouvons apprendre de ses schémas et appliquer sa méthode à la façon dont nous créons, déplaçons les choses et vivons », développe-t‑elle. À l’aune de la croissance démographique, de l’urbanisation et de la transition énergétique, qui défient et stimulent un secteur tel que la mobilité, le biomimétisme se révèle particulièrement prometteur.

Les écosystèmes naturels sont extrêmement efficaces et les solutions inspirées de la nature ont déjà porté leurs fruits. L’un des exemples les plus frappants est le Shinkansen, ce train japonais à grande vitesse, au long nez effilé. L’ingénieur Eiji Nakatsu, admirateur assidu des oiseaux, a observé la façon dont les martins pêcheurs plongent sans provoquer la moindre éclaboussure. Il a ainsi travaillé l’aérodynamique du Shinkansen et diminué les nuisances sonores, tout en augmentant la vitesse et l’efficacité énergétique du TGV japonais mis en service en 1964.

Dans le secteur automobile, Michelin a imaginé un « pneu sans air » à partir d’une imprimante 3D qui a intelligemment copié la structure d’une ruche. Ce pneu optimise son efficacité en s’adaptant aux différents environnements à traverser dès lors que le conducteur a entré sa destination dans le système du véhicule.

Ailleurs, des participants au Challenge Étudiant du Design Biomimétique, organisé par l’Université de Californie, ont intégré le biomimétisme dans des solutions de transport durable : ils ont fabriqué des bandes flexibles et fluorescentes qui – une fois accrochées sur un vélo – imitent les moustaches d’un chat afin d’augmenter la visibilité des cyclistes et la sécurité de tous. Tout comme les chats utilisent leurs moustaches pour se déplacer, analyser leur environnement et ressentir d’éventuels dangers, le VibriSee s’inspire des poils raides que la plupart des mammifères ont sur leur museau et qui transmettent des vibrations. Cet accessoire amovible pour vélo permet aux cyclistes de définir leur voie de circulation, de prévenir quand ils vont tourner et d’éviter aussi que les voitures ne les dépassent de trop près.

Le biomimétisme est une discipline en plein essor. Son potentiel pour l’innovation est immense. Autre exemple, toujours dans le domaine des transports : des pionniers tentent d’imiter la façon dont les bancs de poissons communiquent pour se déplacer efficacement dans l’eau et éviter les collisions. Appliquées à des véhicules intelligents disposant de systèmes de détection et de communication embarqués, ces études favoriseront la conduite synchronisée de demain via une communication inter-véhicules, ouvrant la voie à un trafic plus sûr, plus propre et moins congestionné. « Le potentiel est énorme », juge Megan Schuknecht. « Si nous pouvons développer ce genre de communication hypersensible qui existe déjà dans la nature, cela générera davantage d’efficacité pour nos systèmes. »

Au-delà de la mobilité, le biomimétisme réinvente la production et le stockage de l’énergie. À l’Université de West Chester, aux États-Unis, les bords dentelés des nageoires de la baleine à bosse, appelés « tubercules », ont inspiré les scientifiques. Transposées dans l’industrie éolienne, ces formes augmentent l’efficacité des turbines et réduisent la résistance à l’air. De même, des chercheurs de l’Institut Royal de Technologie de Melbourne (Australie) étudient la photosynthèse d’un certain type de fougère afin de développer un nouveau type d’électrode qui pourrait augmenter de 3 000 % la capacité de stockage de l’énergie solaire. L’apport de la biomimétique sur les solutions de mobilité est tout proche. « Je crois que le biomimétisme donne vraiment de l’espoir à la jeunesse », conclut Megan Schuknecht. « La nature nous propose son grand modèle. Le schéma est là. »

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