##25 – Biomimétisme : lorsque l’humain s’inspire du vivant

La feuille de lotus est un très bon exemple pour ses propriétés hydrophobes auxquelles de nombreux scientifiques s’intéressent, notamment ceux du Laboratoire de Tribologie et Dynamiques des systèmes (LTDS). © Arulonline

À la Fête de la science 2025, Stéphane Valette, physicien, et son équipe du Laboratoire de Tribologie et des Dynamiques des Systèmes (LTDS) s’intéressent à la façon de reproduire les propriétés naturelles que possèdent les plantes afin d’en développer des solutions innovantes et durables sur de nombreux matériaux.

Le biomimétisme consiste à adapter à l’humain des solutions déjà élaborées par la nature. Les êtres vivants et les différentes espèces qui résident sur Terre ont su adapter des traits morphologiques, comportementaux en réponse à leur environnement sur des millions d’années. Aussi, le LTDS s’inspire de la capacité d’absorber et de rejeter l’eau chez les espèces végétales. Ces dernières, ayant un mode de vie fixe, les étudier en tant que modèle est plus qu’utile pour l’élaboration d’invention. Néanmoins savoir les imiter n’est pas si simple.

À chaque problème, sa solution

L’une des plus grandes limites à la reproduction de structures végétales, c’est l’observation. Stéphane Valette souligne d’ailleurs une contrainte majeure : “Le développement du biomimétisme est très lié au développement des techniques d’observation”. Les propriétés étudiées sont à des échelles de taille qui peuvent aller au-delà du micromètre. À ce niveau, il est possible d’observer des bactéries. Ce n’est pas de simples microscopes qui sont utilisés, mais des microscopes électroniques à balayage qui permettent de capturer en détail les structures souhaitées. La seconde limite est de transposer les structures étudiées sur des matériaux. Au LTDS, l’une des solutions est la texturation hybride qui consiste à ajouter et/ou à supprimer de la matière pour recréer les propriétés végétales qu’on souhaite observer.

Stéphane Valette et son équipe souhaitent recréer les propriétés de nombreux végétaux présents sur leur stand. Par exemple, la feuille de bambou, dont la face inférieure est hydrophobe, c’est-à-dire qu’elle repousse l’eau et ne se mouille pas, et limite la présence de bactéries. Ensuite la feuille de lotus, qui grâce à sa structure microscopique et nanoscopique, repousse les gouttes d’eau et s’auto-nettoie. Ou encore le népenthès, cette plante carnivore, dont la surface glissante piège efficacement de petits insectes dans son urne. Ces exemples permettent d’analyser les structures naturelles afin de reproduire leurs effets sur des matériaux artificiels et dans de nombreux domaines.

Un grand pouvoir et de grands enjeux

Les domaines d’application concernant le biomimétisme végétal sont très nombreux, notamment dans le secteur médical. On retrouve, par exemple, la conception de prothèses médicales qui n’adhèrent pas à l’eau, ce qui permet de réduire les infections bactériennes chez les patients. Des applications liées aux textiles, où l’on tente de mettre au point des tissus imperméables en utilisant des éléments structuraux similaires aux plantes plutôt que des substances nocives.

L’humain s’inspire du vivant tandis que le vivant est soumis aux défis environnementaux. Est-ce que le biomimétisme pourra répondre aux grands enjeux écologiques de ce siècle ?

Par Matthieu Chane-woa, étudiant en Master 1 Information et Médiation Scientifique et Technique, Université Claude Bernard Lyon 1