Bionique  

Nager... sans nageoire

palmes, flagelles etc...

Flagelles, palmes, nageoires...

Les canards ont les pattes palmées pour se mouvoir dans l'eau et la bionique s'en est inspirée pour l'étude des palmes de natation.  JPEG - 65.9 ko
Nager ... avec quoi ?
Les canards ont les pattes palmées pour se mouvoir dans l’eau et la bionique s’en est inspirée pour l’étude des palmes de natation.

Inventées pour imiter les pattes palmées des canards, les palmes comme accessoires pour les pieds humains furent d’abord réalisées en caoutchouc, après l’invention de la vulcanisation du latex liquide de la sève d’hévea.

La bionique s'est inspirées des palmes de mammifères nageurs pour concevoir des palmes adaptées aux pieds humains.  JPEG - 55.7 ko
Palmes en caoutchouc
La bionique s’est inspirées des palmes de mammifères nageurs pour concevoir des palmes adaptées aux pieds humains.
Marcher avec ses palmes aux pieds... Le canard, pourtant, marche avec sans les plier...  JPEG - 14.3 ko
Palmes pliables
Marcher avec ses palmes aux pieds... Le canard, pourtant, marche avec sans les plier...

Plus tard, les chercheurs en bionique, analysant la structure de la peau de requin, grâce à l’invention du MEB, ont observé que les stries des placoîdes réduisaient les turbulences en canalisant l’eau et cette découverte de l’une des inventions de la nature a stimulé la recherche sur des matériaux comme l’élastomère pour lui donner des aspérités et des stries et modéliser des palmes performantes.

En bionique, l'observation au microscope électronique à balayage (MEB) des écailles sur la peau des raquins a stimulé la mise au point de palmes performantes pour les pieds humains.  JPEG - 27.9 ko
Placoïdes cannelées de la peau des requins
En bionique, l’observation au microscope électronique à balayage (MEB) des écailles sur la peau des raquins a stimulé la mise au point de palmes performantes pour les pieds humains.

Les palmes du yapok Chironectes minimus ou loutre marsupiale. Seul marsupial vraiment adaptée à la vie aquatique, le yapock, d’Amérique centrale et du sud, a de longs orteils palmés et une fourrure imperméable. La poche marsupiale se ferme lorsque le yapok amphibie plonge. Chassant la nuit des poissons, grenouilles, crustacés et des insectes aquatiques, il se repose le jour dans un terrier creusé dans une berge.

Puissante pagaie : le yapok, loutre marsupiale, nage avec ses pattes postérieures palmées et utilise ses pattes antérieures pour saisir ses proies au fil du courant.

L'opossum aquatique est le seul représentant des Marsupiaux à avoir adopté des mœurs aquatiques et à avoir les pattes postérieurs palmées.  JPEG - 44 ko
Palmes arrières d’un marsupial
L’opossum aquatique est le seul représentant des Marsupiaux à avoir adopté des mœurs aquatiques et à avoir les pattes postérieurs palmées.
fou pieds bleus Sula nebouxii  JPEG - 38.4 ko
Palmes des pattes du fou aux pieds bleus
fou pieds bleus Sula nebouxii

Mais ce n’est pas fini avec les palmes pour pieds humains.
Une mono-palme (la Lunocet) inventée dans les années soixante (naissance de la Bionique proprement dite), s’inspirant des cétacés, mammifères aquatiques, permet aux nageurs humains d’imiter la stratégie du dauphin : les mouvements des muscles sont récupérés et décuplés par la mono-palme, d’où une accélération considérable. Le dauphin est un excellent nageur, dix fois plus rapide que les nageurs humains. Ce n’est pas sa masse musculaire qui lui assure cette faculté, mais sa nageoire caudale, une surface dépourvue de muscles.

La bionique a étudié la nageoire caudale du dauphin pour initier la recherche puis la conception de la monopalme.  JPEG - 10.8 ko
Monopalme lunocet
La bionique a étudié la nageoire caudale du dauphin pour initier la recherche puis la conception de la monopalme.

Carl von Linné avait classé les cétacés dans les plagiures, ce groupe comportait aussi les siréniens. Ce terme était utilisé depuis le XVe siècle au moins et rendait compte de leur queue très aplatie horizontalement. Il regroupait alors des animaux aquatiques, vus comme des poissons, à la queue plate, sans écailles, et avec des poumons.

Nager, c’est se mouvoir dans l’eau. Mais les algues accrochées à leur support se meuvent aussi. Nager, c’est surtout se déplacer, non pas se laisser dériver, mais nager, cheminer, voyager, tracer un itineraire...
D’autres animaux, calmars, nautile et coquille Saint-jacques (Pecten maximus) se déplacent par propulsion hydraulique.

Et puis des LIVRES à commander chez votre libraire ou bien à consulter en bibliothèque :

  • Les inventions de la nature et la « bionique ». Auteur : Yves Coisneau et les dessins de Biruta Kresling, architecte.
    Auteur : Yves Coisneau et les dessins de Biruta Kresling. Edité chez Hachette en 1989.  JPEG - 85.5 ko
    Les inventions de la nature et la bionique
    Auteur : Yves Coisneau et les dessins de Biruta Kresling. Edité chez Hachette en 1989.
  • La nature réinventée. Ouvrage de Werner Nachtigall, présenté par Allain Bougrain-Dubourg avec la collaboration de Biruta Kresling - Edité chez PLON.
    Auteur : Werner Nachtigall - presenté par Allain Bougrain-Dubourg avec la collaboration de Biruta Kresling - Edité chez PLON.  JPEG - 48.6 ko
    La Nature Réinventée
    Auteur : Werner Nachtigall - presenté par Allain Bougrain-Dubourg avec la collaboration de Biruta Kresling - Edité chez PLON.
  • Le livre « Biomimétisme : Quand la nature inspire la science » de Mat Fournier, auteur, présente les inventions développées par des chercheurs pionniers qui s’appuient sur l’observation de la nature. La première montre-réveil est notamment inspirée du grillon et les yeux antireflets des mouches ont permis la création de panneaux photovoltaïques.
    Auteur : Mat Fournier - Edité chez Plume de carotte.  JPEG - 48 ko
    Biomimétisme : Quand la nature inspire la science
    Auteur : Mat Fournier - Edité chez Plume de carotte.
  • La bionique : Quand la nature inspire la « science ». Auteurs : Agnès guillot & Jean-Arcady Meyer - Edité chez DUNOD.De tout temps, l’intelligence humaine a exploité l’intelligence de la nature pour perfectionner ses inventions. De tout temps également, l’homme s’est équipé de structures artificielles pour augmenter ses capacités ou compenser ses handicaps. La Bionique, officiellement née en 1960 au cours d’un congrès américain pour fédérer les seules recherches d’inventions technologiques inspirées de la nature, englobe aujourd’hui un champ de recherche beaucoup plus important. Elle concerne les inventions bioniques, les robots inspirés des animaux et les hybrides bioniques (systèmes artificiels équipés d’organes vivants et animaux et humains équipés de structures artificielles). Cet ouvrage expose quelques exemples appartenant à ces deux domaines, ainsi que leurs retombées fondamentales et appliquées : conception des ailes de machines volantes, matériaux copiant la soie d’araignée, automates destinés à comprendre l’anatomie humaine, animaux artificiels autonomes, programmes informatiques prétendant simuler le cerveau humain,neuroprothèses traduisant la pensée en mouvements, prothèses « intelligentes » ...
    Auteurs : Agnès Guillot & Jean-Arcady Meyer - Edité chez Dunod.  JPEG - 20.6 ko
    La bionique : Quand la nature imite la science.
    Auteurs : Agnès Guillot & Jean-Arcady Meyer - Edité chez Dunod.

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