Biomimétisme - Matériaux bio-inspirés

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Français

ESPCI Paris - Salle Nobelium - 10, rue Vauquelin, 75005 Paris ;
+ Grande Galerie de l'Evolution du Muséum national d'Histoire naturelle, Jardin des Plantes

Le module « Biomimétisme ? Matériaux bio-inspirés » (MBI), se situe à l?interface entre la physique, la chimie et la biologie, au croisement entre la recherche fondamentale et l?innovation, et a pour objectif de faire réfléchir les élèves ingénieurs sur l?opportunité du biomimétisme comme axe de recherche pluridisciplinaire et comme outil de la transition écologique. ;

Le biomimétisme (bio=vie, mimesis=imiter) est une stratégie d?innovation qui consiste à s?inspirer des organismes vivants pour repenser la conception et l?ingénierie : énergies renouvelables, chimie douce, éco-matériaux, écologie industrielle, préservation de la biodiversité...

Dans le domaine des matériaux, les propriétés mécaniques de la soie d?araignée, la surface autonettoyante de la feuille de lotus, la chimie du byssus de la moule ou l?adhésion de la patte de gecko sont classiquement cités et déclinés. Plus largement, les atouts des matériaux biologiques comme modèles pour l?industrie sont nombreux autant sur leurs propriétés que leur composition. Ils sont notamment caractérisés par un nombre restreint de briques élémentaires assemblées en édifices hautement organisés à toutes les échelles.

30 heures de cours (essentiellement des modules de 3 h) réparties sur la semaine.

La semaine s?organise autour de trois principaux axes : ;
- Une immersion dans la donnée biologique par une visite commentée, sous l?angle du biomimétisme, de la Grande Galerie de l?Evolution du Muséum national d?Histoire naturelle (MNHN) ;
- Des conférences par des enseignants-chercheurs explorant les interfaces entre sciences des matériaux et sciences du vivant ;
- Un projet fil rouge par groupe de 3-4 étudiants explorant de manière semi-guidée un sujet lié aux matériaux bio-inspirés (par exemple : enjeux de manufacture, multifonctionnalité, matières premières, ?).

Thèmes abordés :
- Ateliers méthodologiques d?appropriation de la démarche du biomimétisme ;
- Variété des matériaux biologiques et grandes propriétés à travers la taxonomie ;
- Fonction des matériaux biologiques (optique, surfaces, ?) ;
- Procédés de fabrication, manufacture du vivant ; ;
- Design & éco-conception.

Ressources à consulter :
Conférence de Pierre-Gilles de Gennes sur les matériaux biomimétiques : ;
https://www.canal-u.tv/video/universite_de_tous_les_savoirs/les_materiaux_biom imetiques_de_la_nacre_aux_muscles_artificiels.1125;

Leçon inaugurale d?Yves Bréchet sur les matériaux architecturés : ;
https://www.youtube.com/watch?v=nSC6qh2D_pw;

Emission France Inter « Les Savanturiers » du 11 août 2019;
« Les promesses du biomimétisme »;
https://www.franceinter.fr/emissions/les-savanturiers/les-savanturiers-11-aout -2019 ;

Livre de Serge Berthier ;
« Comment le gecko fait pour marcher au plafond » édition Belin ;
https://www.belin-editeur.com/comment-fait-le-gecko-pour-marcher-au-plafond ;

Site du CEEBIOS ? notamment les ressources en ligne ;
http://ceebios.com/ ;
https://ceebios.com/telechargements-references/ ;

Evènement BiomimExpo 22-23 mai 2024 au Parc Floral de Paris ;
https://biomimexpo.com/ ;

Restitution par chaque groupe d'étudiants des réflexions issues des projets fil rouge, la dernière demi-journée

Aucun - effort de vulgarisation des enseignants. un ordinateur portable est utile pour les projets.

MAGRO Laura

Intervenants en cours de confirmation, à titre indicatif : ;
Anneline LETARD, Ceebios // Claire FRANCOIS-MARTIN, Ceebios // Serge BERTHIER, Institut des Nanosciences de Paris, UPMC // Jacques LIVAGE, Laboratoire Chimie de la Matière Condensée, UPMC, Collège de France // Guillian GRAVES, ENSCI Les Ateliers // Benjamin THIRIA, Laboratoire de Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes, ESPCI Paris // Anick ABOURACHID, Laboratoire Mécanismes adaptatifs et Evolution, Muséum national d?Histoire naturelle // Christophe GOUPIL, Laboratoire Interdisciplinaire des Energies de Demain, Université Paris Diderot