Le billet sciences du week-end, France info

Le billet sciences du week-end. Transports et bio inspiration : des mobilités réinventées par le vivant

En compagnie du biologiste Gilles Bœuf, ancien président du Muséum national d'histoire naturelle, président du Centre Européen du biomimétisme et de la bio inspiration, auteur de nombreux livres et professeur invité au Collège de France, nous découvrons comment les innovations dans les transports s’inspirent de la nature.

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Le bec du martin pêcheur a inspiré le design de la pointe-avant du train rapide japonais Shinkansen.
Le bec du martin pêcheur a inspiré le design de la pointe-avant du train rapide japonais Shinkansen. (GETTY IMAGES)
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Pour cette troisième rencontre sur la bio inspiration, Gilles Bœuf, président du Centre Européen du biomimétisme et de la bio inspiration (CEEBIOS), témoigne pour franceinfo de l’interdépendance du vivant et des transports.  

Les oiseaux, ce réservoir à innovations pour l’aviation  

Avant nous, les pionniers de l’aviation ont déjà puisé leur inspiration dans la nature. En 1890, Clément Ader s’inspire de l’aile de la chauve-souris pour faire décoller le premier engin motorisé plus lourd que l’air. Jean-Marie Le Bris imite la morphologie de l’albatros pour construire le premier planeur à ailes mobiles en 1857. En 1902, les frères Wright développent la mécanique du vol du virage à partir des observations de Louis Mouillard sur les vautours.

Des avions plus économes grâce à la bio inspiration   

"Les gros oiseaux, les grands rapaces en particulier, quand ils utilisent les courants aériens, relèvent à la verticale ce qu’on appelle les rémiges. Ce sont les longues plumes au bout des ailes. Et maintenant, on en met effectivement sur les avions. Ça prend moins d’énergie, moins de carburant, moins de consommation." - Gilles Bœuf, biologiste      

Le winglet, partie verticale au bout des ailes d’un avion, permet de récupérer une partie de l’énergie tourbillonnaire crée par le passage de l’appareil dans l’air. En vol, les grands rapaces recourbent eux aussi le bout de leurs ailes. Ce procédé est complété par l’inspiration des alvéoles des os des oiseaux. Gilles Bœuf nous explique : "Le colibri pèse un gramme. Le plus gros oiseau, un condor, fait entre 12 et 15 kilos. Tout ça vole ! Ces oiseaux ont mis au point une substance qui s’appelle le micro-lattice, le matériau le plus léger du monde aujourd’hui, composé d’alvéoles. 99% d’air dans le matériau".  

Les trains s’inspirent eux aussi des oiseaux  

Trains au départ de Tokyo, dont le train à grande vitesse Shinkansen.
Trains au départ de Tokyo, dont le train à grande vitesse Shinkansen. (GETTY IMAGES)

Au Japon, le système de trains à grande vitesse, Shinkansen, est en circulation depuis 1964. Depuis un demi-siècle, il n’a cessé d’augmenter sa vitesse, jusqu’à atteindre 300 km/h en moyenne. Le bec du Shinkansen est directement inspiré de celui du martin pêcheur. Mais l’innovation ne s’arrête pas là. Le Shinkansen dispose d’un coefficient de pénétration dans l’air particulièrement efficace. Et là encore, la nature y est pour quelque chose : "Un train ultra rapide, dont le coefficient de pénétration dans l’air est inspiré d’un animal, le martin pêcheur. Il plonge dans l’air à une vitesse incroyable : des centaines de km/h. Quand il rentre dans l’eau, il ne doit faire aucune onde. Car, s’il fait du bruit, sa proie disparaît." - Gilles Bœuf.

Pour améliorer la pénétration dans l’air du Shinkansen, on s’est aussi inspiré des plumes d’oiseaux de nuit, notamment les hiboux. Incroyablement silencieux, leurs systèmes d’accrochage ne font aucun bruit pour leur permettre de chasser la nuit.  

Réduire nos temps de trajet, c’est possible grâce à la bio inspiration  

"Lorsque les fourmis quittent leur fourmilière pour chercher à manger, elles déposent des particules d’odeur, que l’on appelle phéromones. Et les fourmis apprennent très très vite que le chemin le plus court se trouve là où les phéromones sont les plus abondantes. Alors, on a créé des fourmis virtuelles en informatique. On l’applique maintenant pour la collecte des ordures ou pour la distribution du courrier, grâce à un GPS basé sur les phéromones de fourmis." - Gilles Bœuf. Les inspirations du vivant permettent donc d’adopter des procédés techniques plus performants, plus économes et profondément novateurs."

Demain, quatrième et dernier épisode sur la bio inspiration et ses applications dans notre quotidien.

Le bec du martin pêcheur a inspiré le design de la pointe-avant du train rapide japonais Shinkansen.
Le bec du martin pêcheur a inspiré le design de la pointe-avant du train rapide japonais Shinkansen. (GETTY IMAGES)