La Technologie s'inspire de la Nature, en cinq exemples.
Publié le 24 Février 2023
Article publié le30/12/2022 sur theconversation
Auteur : Amin Al-Habaibeh: Professor of Intelligent Engineering Systems, Nottingham Trent University.
Article proposé et traduit par Sylvie T (Anab)
La nature développe, depuis des millions d'années, des solutions pour s'adapter aux défis.
Alors que les problèmes auxquels l'humanité est confrontée deviennent plus complexes, nous constatons qu'elle s'inspire de plus en plus de la nature.
La bioinspiration est un phénomène qui consiste à appliquer des processus biologiques à des problèmes de conception technologique. C'est un domaine en pleine croissance; notre capacité à copier la nature devient de plus en plus sophistiquée. Voici cinq exemples percutants où la nature a guidé l'innovation humaine
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- DOMAINE DE LA NAVIGATION: grâce à l'écholocation
Les chauves-souris sont capables de voler dans l'obscurité totale. Elles émettent des ondes sonores et ultrasonores, puis surveillent le temps et l'ampleur des réflexions de ces ondes pour créer des cartes spatiales -en trois dimensions de leur environnement. Les capteurs qui identifient les obstacles lors de la marche arrière de nombreuses voitures modernes s'inspirent de la navigation des chauves-souris. La direction et la distance d'un obstacle se calculent par l'émission d'ondes ultrasonores qui se reflètent sur les objets se trouvant sur la trajectoire d'une voiture. Des technologies de navigation sensorielle ont également été proposées pour améliorer la sécurité des personnes ayant une vision restreinte. Des capteurs à ultrasons installés sur le corps humain permettraient une rétroaction sonore de l'environnement d'une personne🤔😳 Cela lui permettrait de se déplacer plus aisément en éliminant la menace des obstacles.
- DOMAINE DE LA NAVIGATION: grâce à l'écholocation
Le principe d'écholocation a été adopté pour de multiples inventions technologiques. Amin Al-Habaibeh
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- MACHINES DE CHANTIERS DE CONSTRUCTION:
Le Pic Vert cogne la surface dure des arbres pour chercher de la nourriture, construire son nid et attirer un compagnon. Les outils de construction, tels que les marteaux hydrauliques et pneumatiques imitent le bec vibrant d'un Pic Vert en utilisant une fréquence à peu près équivalente à son martèlement (20 à 25 Hz).
- MACHINES DE CHANTIERS DE CONSTRUCTION:
Le Pic-Vert cogne les troncs d'arbres pour chercher de la nourriture, y construire sa loge et pour attirer un compagnon. Vaclav Matous/Shutterstock
Mais les vibrations de ces outils électriques peuvent endommager les mains des employés du bâtiment. Cela peut, dans certains cas, provoquer le syndrome du doigt mort, un trouble pouvant entraîner, chez les personnes qui en sont atteintes, un engourdissement permanent ainsi que des douleurs dans les mains et les bras. Des recherches sont en cours pour étudier la manière dont le Pic Vert protège son cerveau contre l'impact des cognements à répétition. Selon les résultats d'une étude, le Pic Vert serait doté d'un système d'adaptation lui permettant d'absorber les chocs - une particularité qui n'existe pas chez d'autres espèces. Son crâne est adapté pour être solide et dur. Sa langue s'enroule autour de l'arrière du crâne pour s'ancrer entre les yeux. Cela protège le cerveau du Pivert en minimisant l'impact du martèlement et de ses vibrations. Ces recherches ont abouti à la conception d'amortisseurs et de dispositifs de contrôle de vibrations visant à protéger les utilisateurs de ce type d'équipement. Ce même concept est à la base d'innovations telles que les structures absorbant les chocs en couches qui entrent en jeu dans la conception de construction de bâtiments neufs
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3. Conception des bâtiments[1] :
Les pétoncles sont des mollusques protégés par une coquille externe ondulée, en forme d'éventail. La forme en zigzag de ces ondulations renforce la structure de la coque, lui permettant de résister aux fortes pressions sous-marines. Le même procédé est utilisé pour augmenter la résistance d'une boîte en carton. Un matériau en papier ondulé est ainsi collé entre les deux couches de carton, externe et interne. La présence d'une surface ondulée augmente considérablement la résistance d'un matériau. De la même manière, une feuille pliée en forme de zig-zag lui permet de supporter une charge plus lourde.
La structure en forme de dôme du Pétoncle/de la coquille Saint-Jacques lui permet également de supporter des charges importantes. Cette structure est autoportante car elle répartit le poids sur toute la forme du dôme, réduisant ainsi la charge sur un point unique. Cela améliore la stabilité de la structure d'un bâtiment, sans avoir à poser des poutres d'armature en acier. Sur ce principe repose la conception et la construction de nombreux bâtiments, y compris la cathédrale Saint-Paul à Londres.
4. L'Aérodynamique dans le domaine des transports:
Le requin a deux nageoires dorsales qui lui donnent plusieurs avantages aérodynamiques. Ces nageoires le stabilisent, l'empêchant de rouler. En même temps la forme aérodynamique crée une zone de faible turbulence à l'arrière du requin, augmentant ainsi l'efficacité de son mouvement vers l'avant.
Les ailerons de requin ont été reproduits dans les transports motorisés. Par exemple, les voitures de course sont munies d'ailerons pour, à la fois, réduire les turbulences lors des déplacements à grande vitesse et améliorer leur stabilité dans les virages. De nombreuses voitures ordinaires sont équipées d' un petit "aileron de requin" sur le toit, qui sert à intégrer leur antenne radio. Cela réduit la traînée par rapport à l'antenne pôle traditionnelle.
Nous nous sommes également inspirés de la nature pour augmenter l'efficacité du vol des avions. Les ailes du hibou fonctionnent comme un système de suspension. En modifiant la position, la forme et l'angle de ses ailes, le hibou est capable de réduire l'effet de turbulence en vol. Des recherches dans ce domaine pourraient aboutir à des voyages aériens sans turbulences.
5. Le Velcro : le mécanisme de fixation par crochets et boucles du velcro a, pour source d'inspiration, les bavures de la bardane et leur capacité à se fixer à nos vêtements. La plante utilise ses bractées pour attacher les capitules aux animaux et aux personnes qui la frôlent, dans le but de disperser les graines sur des zones plus étendues. Les bractées possèdent de petits crochets qui s'imbriquent dans les petites boucles d'un matériau souple. Le velcro autogrippant reproduit ce système en utilisant une bande double de crochets et une bande de tissu. Lorsqu'on presse les deux ensemble, les crochets et les bouclest s'imbriquent les uns aux autres.
Le velcro est utilisé dans la fabrication d'un grand nombre de produits, dans le monde entier. Selon la Nasa, il a été utilisé lors des missions spatiales Apollo, de 1961 à 1972 pour fixer les objets en apesanteur qui sans velcro flotteraient dans la cabine spatiale.
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