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Matériaux, procédés, conception : l'industrie ouvre ses portes à la nature

Publié en mars 2020

Le verdissement de l'industrie, comme il est à la mode de l'appeler, est une réalité industrielle aujourd'hui. Pour plusieurs raisons, même s'il est compliqué de les hiérarchiser.

On mettra donc d'abord en avant le contexte écologique actuel. La consommation par l'industrie d'hydrocarbures comme matière première pour la quasi totalité des secteurs de l'industrie induit des émissions de gaz à effet de serre. On le sait aujourd'hui, ces émissions font l'objet d'une lutte, au niveau mondial. L'objectif est de développer des filières industrielles moins gourmandes en termes de matières premières, d'émissions et d'énergie consommée.

Ce contexte n'est pas nouveau, mais la pression climatique a depuis quelques années entraîne ce qu'on pourrait appeler une discrimination positive en faveur des matériaux biosourcés et des procédés de transformation de la matière "propre". Par discrimination positive on entend que certains Etats - dont la France - soutiennent ces filières en favorisant leur entrée sur les marchés, et en favorisant les quotas de matériaux renouvelables dans certains secteurs de production.

Ensuite, on observe une synergie entre les filières de production et de transformation de la matière, ainsi qu'avec celle des matériaux biosourcés. Un bon exemple de ces synergies est la situation d'Arkema, qui a construit des bio-usines en France pour augmenter sa production de polymères biosourcés, entre autres. Cette tendance à produire soi-même les matériaux biosourcés a permis au géant français de la chimie de développer des matériaux innovants aux performances équivalentes voire supérieurs aux polymères obtenus à partir d'hydrocarbures.

Mais le «verdissement» de l'industrie ne s'arrête pas aux matériaux et aux procédés. Toute la chaîne de conception et de production est impliquée. Dans l'aéronautique par exemple, les industriels s'inspirent beaucoup de la nature pour innover. C'est le cas notamment pour le secteur des drones. En étudiant les caractéristiques de vol de certains oiseaux, ou encore les secrets des pattes du gecko, qui peuvent adhérer à quasiment toutes les surfaces, les ingénieurs ont pu développer des modèles de drones aux caractéristiques et aux performances uniques. Le biomimétisme se révèle donc être un facteur d'innovation à ne pas négliger.

Le roi du biomimétisme, que nous vous présentons dans ce dossier s'appelle le blob. Qu'est-ce que le blob ? C'est un organisme que les scientifiques ont du mal à placer dans l'arbre du vivant. Constitué d'une seule et unique cellule, le blob peut se déplacer, fabriquer des réseaux intelligents, entrer en dormance, apprendre par contact... Bref, un comportement unique, qui intéresse beaucoup les chercheurs, qui sont pour l'instant au stade de la compréhension de ces phénomènes. Mais qui pourrait dans quelques années déboucher sur des applications pour l'industrie.

Enfin, nous vous proposons de découvrir les travaux de Damien Querlioz et de son équipe, qui travaillent sur le développement de systèmes intelligents fonctionnant comme les synapses et les neurones du cerveau. S'inspirer du fonctionnement du cerveau a permis aux chercheurs de découvrir des biais pour améliorer l'efficacité énergétique des systèmes artificiel permettant de développer de l'intelligence artificielle.

Ainsi, la bioinspiration, le biomimétisme, et les matériaux biosourcés sont devenus depuis une décennie, de véritables outils de différenciation et de compétitivité pour l'industrie.

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