Les responsables de la publication des " 100 meilleures astuces leçons de la Nature " présentent une première série de découvertes sur comment rendre notre économie globale pleinement compatible avec la biosphère, avec la Nature. 9ème conférence des Parties à la Convention sur la Diversité Biologique, 19-30 Mai
Un micro-pacemaker inspiré du câblage " du coeur d'une baleine à bosse, ou des revêtements colorés sans pigment dérivé du procédé de diffraction de la lumière des plumes de paon : telles sont, parmi bien d'autres, quelques unes des " éco-percées " extraordinaires obtenues par transposition du génie de la nature. __ Parmi d'autres avancées prometteuses sur le plan commercial, également inspirées de la Nature et de ses près de 4 milliards d'années de " recherche et développement ", on peut également citer :__
- Des vaccins pouvant se conserver sans réfrigération, en se basant sur une plante africaine reviviscente ;
- La conception de surfaces antifriction adaptées aux systèmes électriques modernes dérivé de la peau " hyper glissante " du poisson des sables, un lézard de la péninsule arabique ;
- De nouvelles substances antibactériennes inspirées d'une algue marine découverte le long des côtes australiennes, et qui ouvre des perspectives nouvelles pour combattre certaines infections sans que l'on ait à craindre le renforcement des capacités de résistance des bactéries.
- Des retardateurs de propagation du feu non toxiques à partir de déchets de citrons et de raisins, en s'inspirant sur la manière dont les cellules animales transforment la nourriture en énergie sans produire de flamme, grâce au cycle de l'acide citrique connu par les bio chimistes comme le cycle de Krebs.
- La conception d'un système d'avant-garde de récupération d'eau afin de recycler la vapeur des tours de réfrigération, et permettant aux bâtiments de récupérer dans l'air humide l'eau nécessaire à leurs propres besoins, en s'inspirant de la manière dont le scarabée du désert de Namibie récupère l'eau des brouillards côtiers.
- La conception d'un emballage biodégradable, étanche et de garnitures imperméables pour tuyauterie, en mimant la façon dont une grenouille des déserts australiens maintient autour d'elle un film d'eau en attendant la saison des pluies.
Ce sont là quelques unes des inventions, innovations et idées au coeur de la nouvelle initiative collaborative appelée " les 100 meilleures astuces leçons de la Nature ".
Cette initiative est une idée originale de la Biomimicry Guildet du Zéro Emissions ResearchInitiatives (ZERI), en partenariat avec le Programme des Nations Unies pour l'Environnement et l'UICN, Union Internationale pour la Conservation de la Nature.
Son objectif est de montrer comment résoudre les problèmes de " durabilité " de l'humanité et de mettre en oeuvre dès aujourd'hui l'économie de demain respectueuse de la biosphère, en apprenant, en transposant et en s'inspirant des innombrables solutions technologiques mises au point par la Nature et compatibles avec son environnement.
Selon Janine Benyus et Gunter Pauli, co-créateurs du projet des " Les 100 meilleures astuces leçons de la Nature ", la Vie résout ses problèmes selon des schémas bien adaptés, faisant appel à une chimie qui respecte la vie et utilisant de façon optimale les matériaux et l'énergie. De quel meilleur modèle pourrions-nous disposer ? "
La liste des " 100 meilleures astuces leçons de la Nature " est un ensemble d'innovations se situant à différentes étapes du processus de commercialisation : certaines en sont encore au stade de la planche à dessin, d'autres sur le point d'être commercialisées. Elle sera achevée et présentée en Octobre prochain au congrès de l'Union Internationale pour la Conservation de la Nature qui se tiendra à Barcelone en Espagne. Le livre des " 100 meilleures astuces leçons de la Nature " sera publié en mai 2009.
Les collaborateurs de ce projet et leurs partenaires ont dévoilé aujourd'hui quelques uns de ces projets et de ces produits qui feront partie des " 100 meilleures astuces leçons de la Nature ", sélectionnée à partir d'une première liste de plus de 2100 exemples.
Cette présentation coïncide avec une réunion intergouvernementale de la Convention sur la Diversité Biologique qui se tient à Bonn (Allemagne), avec plus de 6000 délégués de plus de 190 gouvernements t réunis pour étudier comment ralentir le taux actuel de réduction de la biodiversité.
Achim Steiner, Sous-secrétaire Général des Nations Unies et Directeur Général du PNUE a affirmé :" Les temps sont mûrs pour une percée du biomimétisme en tant que champ de recherche. Quiconque douterait de la valeur économique et du potentiel progrès que recèle la Nature n'aura qu'à se pencher sur un échantillon des centaines d'inventions commercialement prometteuses, et résultant d'une observation et de l'imitation de systèmes naturels, et de la manière remarquable dont les organismes vivants gèrent leurs défis d'approvisionnement en énergie propre, de réemploi et de recyclage de tous leurs déchets. "
" On ne compte plus les raisons pour lesquelles nous devons accélérer la réponse internationale et le flux des capitaux pour contrer l'érosion actuelle de la biodiversité et la dégradation rapide des écosystèmes. L'initiative des " 100 meilleures astuces leçons de la Nature " nous donne 100 raisons supplémentaires pour agir dans ce sens, et 100 raisons supplémentaires pour nous confirmer que la gestion de la biodiversité n'est pas une question d'aide ou un fardeau économique, mais au contraire un enjeu d'investissement majeur dans des activités économiques, des industries et des emplois qui, dans un proche avenir devront cesser de polluer. "
Janine Benyus, à la tête de la Biomimicry Guild, a ajouté que " le biomimétisme est une science cruciale pour l'économie du 21ème siècle, fondée sur l'expérience de 3,8 milliards d'années d'évolution de la nature. Les voies empruntées par le Monde Vivant pour créer de nouvelles substances, pour concevoir de nouvelles sources d'énergie, pour synthétiser des structures originales et élégantes constituent autant de secrets qui offrent aux hommes une façon élégante de vivre et prospérer sur cette planète. "
Pour Gunter Pauli, à la tête de fondation ZERI, basée à Genève, " la vapeur et le charbon ont transformé le XIXème siècle ; les télécommunications et l'électronique ont transformé le XXème siècle. La révolution du XXIème siècle sera fondée sur la biologie et sur certaines des inventions présentées dans le cadre de cette initiative. Elles seront sans aucun doute à l'origine de nouveaux " Google ", " Welcome ", " Unilever " et " General Electric "-des temps modernes.
" Avec plus d'un milliard d'euros déjà investis dans les technologies les plus importantes, il s'agit là pour l'industrie d'une tendance forte en matière d'innovation. "
Des pacemakers à la manière des baleines à bosse
Plus de 350 000 personnes, rien qu'aux Etats-Unis, doivent chaque année s'équiper de pacemaker ou se les faire remplacer. Le coût de la mise en place d'un nouvel appareil est de l'ordre de 50 000$ par patient.
Intervient alors Jorge Reynolds, directeur du programme de recherche sur les baleines en Colombie, dont les recherches consistent à dévoiler les mystères du fonctionnement du coeur de la baleine à bosse. Comment cette pompe cardiaque,qui pèse près d'une tonne, peut-elle débiter et envoyer l'équivalent de six baignoires de sang oxygéné dans un système circulatoire 4 500 fois plus grand que le nôtre?
En particulier, son travail consiste à comprendre comment ceci peut être assuré à un rythme très lent, à peine 3 ou 4 pulsations par minute, et comment s'effectue la stimulation électrique, alors que le coeur de la baleine est entouré d'une masse de graisse qui le protège du froid.
Grâce à des échocardiographies, appareils d'écoute du fonctionnement du coeur, et des autopsies sur des baleines mortes, les chercheurs ont découverts des nano-fibrilles qui permettent aux signaux électriques de stimuler les battements de coeur même à travers une masse de graisse non conductrice.
Les scientifiques pensent que cette découverte ouvre une voie qui permettrait au coeur humain de fonctionner sans l'énergie fournie par un pacemaker et sa pile en stimulant le rythme optimal de battements de coeur grâce à une nano câblage s'inspirant de celui de la baleine tout en contournant le muscle déficient du c?ur.
Le marché mondial des pacemakers atteindra probablement les 3,7 milliards de dollars en 2010. La nouvelle invention pourrait ne coûter que quelques centimes ; elle réduirait le nombre d'opérations de suivi, car il n'y aurait plus besoin de chirurgie, ni de changer les batteries et pourrait supplanter le pacemaker traditionnel.
Une plante nommée " Résurrection "
Deux millions d'enfants meurent chaque année de maladies telle que rougeole, rubéole, coqueluche, qui pourraient être traitées préventivement par des vaccins. Selon certaines estimations, des ruptures dans la chaîne du froid allant du laboratoire qui produit ces vaccins, au village où ils seront utilisés, entraîne la perte de près de la moitié des vaccins qui, ainsi, ne parviennent pas à leur destinataire.
Arrive alors une plante d'Afrique centrale et australe, la Myrothamnus flabellifolia, dont les tissus peuvent être séchés jusqu'à devenir craquants, puis revitalisés sans dommage ? c'est la " reviviscence " - grâce à la protection que donne une substance sucrée produite par les cellules lors du processus de dessiccation.
C'est notamment à partir de cette plante que Bruce Roser, un chercheur biomédical, a récemment fondé avec des collègues Cambridge Biostability Ltd, afin de développer des vaccins ne nécessitant pas d'être maintenus au frigidaire en se basant sur les propriétés remarquable des sucres appelés tréhaloses.
Le procédé consiste à vaporiser une couche de tréhalose sur le vaccin, de façon à créer des sphères inertes ou des micro-perles de sucre qui peuvent être mises sous forme injectable et se retrouver dans les sacoches des médecins pendant des mois, voire des années.
Des essais sont en cours avec la société indienne Panacea Biotech, qui a investi dans la société mère et passé plusieurs accords signés avec des compagnies danoises et allemandes.
Ces développements, inspirés de la nature, pourraient conduire à une économie annuelle à l'échelle mondiale de l'ordre de 300 millions de dollars, tout en réduisant les besoins en kérosène et en frigidaires fonctionnant à l'énergie solaire.
Parmi les autres perspectives ouvertes par cette voie d'innovation : la préservation de la nourriture, et le stockage de tissus animaux et humains qui nécessitent actuellement le températures très basses, classiquement obtenues grâce à l'azote liquide.
Le lézard " ultra lisse "
Les quatre manières principales pour réduire les frottements dans systèmes mécaniques et électriques sont les roulements à billes, les lubrifiants, le carbure de silicone, et les diamants nanocristallins.
Une des défauts du carbure de silicone, c'est qu'il est fabriqué à des températures comprises entre 1600 et 2500 degrés ; en d'autres termes, c'est un matériau très exigeant en combustibles fossiles.
Le diamant synthétique peut être produit à des températures plus basses, de l'ordre de 400 degrés pour une série d'applications à faible frottement. Mais il présente d'autres problèmes.
Entre alors sur scène le scinque, ou poisson des sables, un lézard aux pattes réduites " nage " dans les sables et les tempêtes des déserts d'Afrique du Nord et de la péninsule Arabique, ainsi qu'une équipe de l'Université Technique de Berlin.
Leurs études ont montré que le mode de locomotion sans friction de ce lézard trouve son origine dans un renforcement de sa peau en kératine par des molécules de sucre et de sulfure.
Par ailleurs, la peau du lézard est également hérissée d'innombrables nano-pointes : cela signifie que chaque grain de sable du Sahara est supporté par 20 000 de ces pointes, répartissant ainsi sa charge jusqu'à un niveau de frottement négligeable.
D'autres essais indiquent que les arêtes observées sur la peau du lézard peuvent aussi être chargées négativement, repoussant ainsi de façon efficace les grains de sable qui " flottent " alors sur la surface à la manière d'un hovercraft sur coussin d'air?au-dessus de l'eau !
Les chercheurs se sont donc associés avec des collègues de l'Université Scientifique de Berlin et avec un consortium de trois sociétés allemandes pour commercialiser les produits et procédés issus des découvertes sur la peau du scinque.
Le marché est potentiellement énorme, en particulier en ce qui concerne dessystèmes mécatroniques miniaturisés. L'utilisation d'un film biodégradable réalisé à partir de kératine et de sucre, deux substances bon marché produites à température ambiante offre une solution remarquable et respectueuse de l'environnement.
Supermicrobes et résistance bactériologique : le salut viendra-t-il des algues rouges d'Australie?
70 pour cent des infections humaines résultent de " biofilms ". Il s'agit là de grandes concentrations de bactéries qui nécessitent pour en venir à bout 1000 fois plus d'antibiotiques qu'auparavant, et qui entraînent une véritable course aux armements entre les microbes et les compagnies pharmaceutiques.
Leur résistance aux antibiotiques ne cesse de croître, comme en témoigne la montée en puissance de supermicrobes tels que le staphylocoque doré, qui tue maintenant davantage de gens, chaque année, que le Sida.
Surgit alors la Delisea pulchra, une algue rouge découverte au large de la côte australienne et une équipe de chercheurs de l'Université des Nouvelles Galles du Sud.
Durant un voyage d'étude, les scientifiques avaient remarqué que la surface des algues était exempte de " biofilm ", alors qu'elle vivait dans une eau chargée de bactéries.
Des expériences ont alors révélé un composé biochimique connu sous le nom de furanone halogéné, qui bloque les messages chimiques de communication entre les bactéries et les empêche de s'agglomérer en grande quantité sous forme de " biofilm ".
La compagnie Biosignal a été fondée pour développer cette nouvelle voie permettant de barrer la route aux superbactéries comme celles u choléra, de la légionellose ou le staphylocoque doré, sans plus risquer de renforcer les capacités de résistance de ces microbes.
Les applications de ces furanones inspirés des algues concernent les canalisations dans les hôpitaux, les lentilles de contact ou les cathéters, mais aussi des soins buccaux et de nouvelles thérapies pour des patients particulièrement vulnérables atteints de maladies comme la mucoviscidose ou des infections urinaires.
La substance qui bloque les signaux émis par les bactéries pourrait aussi être utile dans le domaine de la pollution environnementale, en réduisant ou supprimant la nécessité de verser des tonnes de produits chimiques toxiques dans les canalisations et réservoirs ou dans les cuisines pour se débarrasser des microbes.
La récupération de l'eau à la manière des scarabées.
Les Nations Unies prévoient que d'ici 2025, 1,8 milliards de personnes vivront dans des pays ou des régions où l'eau sera devenue rare, et les deux tiers de la population mondiale pourraient soumis à des pénuries d'eau chroniques.
Les changements climatiques vont encore aggraver ces problèmes d'eau par une fréquence accrue d'événements météorologiques extrêmes. Parmi les nombreuses solutions proposées pour relever le défi de la disponibilité en eau, une solution pourrait découler de l'extraordinaire dispositif utilisé par le scarabée Stenocara du désert de Namibie.
Ce scarabée vit dans un endroit qui reçoit à peine 12 mm de pluie par an, mais qui peut néanmoins récolter de l'eau à partir des brouillards océaniques poussés dans le désert plusieurs fois par mois.
C'est ici qu'intervient une équipe de l'Université d'Oxford et une firme britannique de recherche militaire, Qinetiq. Ensemble ils ont conçu une surface qui imite les nano-protubérances qui attirent l'eau ainsi que les minuscules creux qui réceptionnent l'eau sur les élytres du scarabée, permettant à l'insecte de collecter et de canaliser jusqu'à sa bouche des micros gouttelettes plus fines qu'un cheveu humain.
Leur surface en patchwork est constituée de sphères en verre de la taille de graines de pavot fixées dans une couche de cire chaude, reproduisant le fonctionnement des élytres du scarabée.
Des essais sont en cours actuellement pour utiliser cette technique pour capter l'eau contenue dans la vapeur des tours de réfrigération. Les premiers tests ont montré que cette technique peut récupérer 10% de l'eau normalement perdue et réduire d'autant les factures énergétiques des bâtiments voisins par diminution de l'effet d'ilôt de chaleur urbain .Environs 50 000 tours de refroidissement sont construites chaque année, et chaque grande tour de réfrigération fait perdre par évaporation plus de 500 millions de litres d'eau.
Informations complémentaires et contacts pour en savoir plus : Les " 100 meilleures astuces leçons de la Nature " résultent de la compilation des 2100 technologies et stratégies les plus étonnantes qui sont déjà sources d'inspiration, ou qui mériteraient de le devenir.
Cette liste sera présentée au Congrès pour la Conservation de la Nature, organisé par l'UICN, qui se tiendra en octobre 2008 à Barcelone.
Au même moment le " Biomimicry Institute " ouvrira le site AskNature.org, une base de données de connaissances en biologie, organisée par fonction d'ingénierie, de façon à motiver et inspirer les collaborations entre chercheurs, entrepreneurs et investisseurs.
La compagnie " Biomimicry Guild " et l'ONG " Biomimicry Institute "
9ème conférence des parties pour la Convention sur la Biodiversité à Bonn
" Biomimicry Europa ", association européenne pour la promotion du biomimétisme
Source : PNUE