Approches biomimétiques pour reconstituer un tendon ou un os

Conférence avec projections organisée par l'Université dans la Ville.
Entre architecture laïque et monastique où se mêlent les architectures du Moyen Âge et de la Renaissance.

Par Timothée Baudequin, Maître de Conférences, Laboratoire Biomécanique et Bioingénierie - UTC

Biomimétisme, il y a du génie dans la nature !


Le biomimétisme en quelques mots

Les réalisations inspirées par la nature sont largement répandues dans de nombreux domaines de la recherche et de l'innovation.
Citons par exemple le Velcro®, le train de Shinkansen, les réseaux de neurones pour l'intelligence artificielle, les ailettes d'avion ou encore le pneu du futur « Vision concept » de Michelin. Usuellement, on parle de biomimétisme, mais on entend aussi parler de bioimitation ou encore de bioinspiration. En réalité, ces différents termes correspondent à différents degrés de complexité dans la démarche dite d'approche biomimétique qui consiste à imiter la nature pour résoudre un problème technologique. Dans l'approche biomimétique, la nature peut ainsi servir de modèle :
. Par une imitation des structures ;
. Dans une approche s'inspirant des relations structure / fonction, propriété ou procédé ;
. Dans une approche reproduisant uniquement la fonction, la propriété ou le procédé sans reproduire la structure ;
. Et enfin dans une approche qui mime les interactions et les organisations interindividuelles.
Face aux nombreux succès de cette approche biomimétique, plusieurs méthodes ont été développées pour trouver à coup ( presque ) sûr une solution à un problème donné dans la nature. Cette méthode est la spirale de l'innovation biomimétique qui est particulièrement utile en technologie. C'est une méthode simple, à la portée de tous pourvu qu'elle soit comprise, assimilée et utilisée correctement. Ceci n'est ensuite qu'une affaire de pratique régulière.

Complexité, évolution et adaptation biologique
La capacité des machines à accomplir des tâches toujours plus complexes est souvent comparée avec celle acquise par les êtres vivants au fil de leur évolution. Toutefois, la diversité des êtres vivants, leur adaptabilité en toutes circonstances, la multitude et la robustesse des solutions trouvées face à des problématiques insolites démontre sans difficulté le potentiel extraordinaire que recèlent les cellules vivantes et leur supérioté indiscutable sur toute machine actuelle. Après avoir exposé les bases fondamentales et les grands principes qui sous-tendent le fonctionnement cellulaire, le propos est ici de dévoiler, à travers quelques exemples choisis, certains aspects souvent méconnus et parfois étonnants de ces extraordinaires « machines cellulaires » que sont les êtres vivants.

Les activités du laboratoire BMBI concernent la Biomécanique et la Bioingénierie, plus particulièrement la Mécanique du Vivant et l'Ingénierie pour la Santé, avec des projets de recherches interdisciplinaires associant les compétences en mécanique, physique, traitement du signal, biologie ( cellulaire et moléculaire ), biochimie, physiologie.