Bio-mimétisme et construction

Photographie TBB

Il est loisible de constater que l’innovation dans le domaine de la construction procède souvent d’une forme d’hybridation entre des technologies récentes et un savoir-faire vernaculaire, parfois retrouvé.

Il arrive que cette tradition dans l’acte de construire, empilement de strates bâties par un va-et-vient entre l‘observation et l’expérimentation, s’inspire de ce qui environne l’homme, à savoir la nature.

Le cas du centre commercial Eastgate, construit par l’architecte Michael Pearce à Harare (Zimbabwe) et dont le traitement de l’air s’inspire du fonctionnement thermique et aéraulique des termitières, est bien connu.

Comprendre comment certaines structures et fonctions s’organisent et sont mises en œuvre dans la sphère du vivant et en faire une source d’inspiration pour les activités humaines relève du bio-mimétisme.

En sus des talents d’architectes et de climaticiens des blattoptères évoqués plus haut, le secteur de la construction est un lieu d’expérimentation et de déploiement de cette démarche, laquelle est en général vertueuse, tant en matière de consommation de ressources que d’énergie.

Citons quelques exemples.

Dans le monde animal, l’embranchement des arthropodes est une source féconde d’inspiration pour la conception des bâtiments et des produits qu’ils incorporent.

Leur squelette externe qui permet de séparer la structure porteuse de l’espace intérieur qui est occupé par les fonctions vitales trouve son équivalent dans les systèmes constructifs à ossatures.

Les insectes, déjà mentionnés avec les termites, sont aussi représentés par l’ordre des lépidoptères :

• Les yeux des papillons de nuit ne reflètent pas la lumière, ce qui leur évite d’être repérés par leurs prédateurs, dont les chauves-souris. Analysant le phénomène, l’université d’Irvine, en Californie, a développé un revêtement antireflet, fort utile, par exemple, pour éviter les éblouissements induits par les panneaux photovoltaïques (dont l’installation va être tirée par l’évolution vers le BEPOS – bâtiment à énergie positive).        
• La couleur des ailes des papillons n’est que partiellement due à des pigments. S’y ajoutent les irisations induites par la structure des écailles et leur jeu avec la lumière. C’est un champ d’investigation pour les revêtements nanostructurés qui trouveront un marché avec l’enveloppe du bâtiment.

Chez les arachnides, les araignées produisent, à température ambiante et pression atmosphérique, une soie dont la résistance à la traction est de de l’ordre de 1000 Mpa (largement supérieure à celle des aciers ordinaires). Cette soie est recyclable et recyclée, il n’est que de voir une épeire avalant sa toile endommagée afin d’en tisser une nouvelle (article intéressant du CNRS sur le sujet).

Dans le même esprit et pour rester chez les animaux invertébrés, les scientifiques s’intéressent de près à certaines éponges de mer capables de produire du silicium et d’en construire leur squelette composé de fibres vitreuses. Outre l’intérêt suscité dans les industries de la fibre optique et des cellules photovoltaïques, on prête à leur structure, rigide et solide, d’avoir inspiré un certain nombre de tours bien connues des « skylines » mondiales.

Les moules s’accrochent solidement à leur rocher. En comprendre le mécanisme a permis de développer des colles, à froid, résistant à l’eau.

Enfin, passons du règne animal à son voisin, végétal, pour rappeler le cas bien connu de l’effet hydrophobe et autonettoyant de la feuille de lotus. 

Cet effet n’est pas l’apanage des seuls Nelumbo , aussi somptueux soient-ils : la feuille de capucine, par exemple, a les mêmes propriétés. 

Celles-ci ont inspiré la production de matériaux et produits revêtus présentant ces caractéristiques (peintures, tuiles, vitrages …), synonymes d'entretien réduit et de durabilité accrue.   

Pour aller plus loin

• Une conférence de Janine Benyus, auteur du livre de référence sur le sujet : « Biomimicry : Innovation inspired by Nature ».
• Une conférence de Michael Pawlyn sur l’utilisation du génie de la nature en architecture.
• Article intéressant consacré au bio-mimétisme sur Designboom.
• The Eden Project
• Les animaux sont des bâtisseurs, quelques réalisations spectaculaires.