Le deuxième article intitulé «Un exemple d’architecture inspirée des termites» explique en détail une recherche sur les termites africaines qui construisent des termitières très hautes qui règlent la température naturellement dans le désert. La recherche a pris lieu à Harare au Zimbabwe, un pays en Afrique où les températures atteignent souvent 35°C. Les scientifiques ont observé les termites qui n’utilisent aucun outil pour fabriquer leur termitière de 8 mètres en hauteur et qui contrôlent la température de leur termitière constamment à 27°C. Au lieu des outils, les termites utilisent la terre, le bois, les fragments végétaux, des poils et des soies tous liés par les sécrétions de cire et salive des termites. Ils se nourrissent avec des champignons qui se forment sur les fragments de végétaux dans leur termitière avec l’aide de leurs sécrétions seulement si la température est de 27°C. Alors la climatisation dans les termitières est très importante pour que les termites survivent. Les scientifiques ont étudié la structure de ces termitières et ils ont observé que l’air chaud à l’intérieur est évacué par une cheminée au milieu de la termitière. Puis de petites ouvertures autour de la termitière apportent l’air de l’extérieur à travers des puits très profonds pour le refroidissement. Les termites ferment les ouvertures durant la nuit pour conserver l’air chaud dans leur abri lorsque la température extérieure baisse sous 27°C durant la nuit. En 1996, l’édifice «Eastgate» a été construit utilisant les technologies étudiées dans la recherche des termitières. Cet édifice, qui a coûté presque autant que celles non-vertes, fait 31000 mètres carrés et économise jusqu’à 90% d’énergie. L’édifice est rempli avec 48 cheminés et beaucoup de fontaines et bassins pour le refroidir. Après le succès de cet édifice bioinspiré, les scientifiques ont commencé un nouveau projet avec les termites – une recherche pour produire un béton organique comme celui que les termites utilisent pour fabriquer leur abri.
L’article «Biomimétisme : la vie est un modèle» est à propos des différents architectes et leurs projets réalisés. Le Stade Olympique à Pékin par Herzog et Meuron, Eastgate à Harare par Mick Pierce, Pearl River Tower par Adrian Smith et Singaport Arts Center par les ingénieurs d’Atelier One peuvent tous se trouvés dans la catégorie d’édifices bioinspirés. Les architectes croient que le biomimétisme aide à valoriser l’utilisation du naturel dans nos créations «froide et mécaniste». Avec les nouvelles connaissances acquises grâce au biomimétisme, la Pearl River Tower en Chine sera le seul édifice produisant plus d’énergie qu’il n’en consomme. Un autre exemple d’une réalisation bioinspirée est Le Swiss Re Tower, qui est conçu avec une structure métallique en treillis qui ressemble à l’exosquelette d’un organisme marin. L’air est libre de circuler entre les vitres intérieures et extérieures qui agissent comme un isolant pour la température interne de l’édifice. L’étude d’un insecte appelé la Strenocara du désert Namib, qui collecte l’humidité sur son dos et transfère l’eau dans sa bouche, a inspiré l’architecte Grimshaw a réalisé l’édifice Water Theatre. Cet édifice produit de l’eau douce à partir de l’océan avec l’aide de centaines de grilles d’évaporation chauffées avec des collecteurs solaires et des tubes de condensation refroidis par de l’eau de la mer froide – un système complètement écologique. La cofondatrice de la Biomimicry Guild aux États-Unis, Dayna Baumeister, dit que l’édifice Water Theatre n’est pas un vrai exemple du biomimétisme parce que les technologies de la Strenocara pour condenser de l’eau ne sont pas employées, mais l’architecture de l’édifice est inspirée par la biologie quand même.
La photosynthèse est une science naturelle très connue qui est le sujet de «La photosynthèse, qu’elle soit naturelle ou artificielle, comme source d’énergie». Il est important de comprendre que l’énergie qui vient du gaz naturel, du pétrole et du charbon est produite par la photosynthèse – toute l’énergie que les humains utilisent est obtenue grâce au processus photosynthétique. Ce processus transforme l’énergie solaire en énergie que les végétaux peuvent utiliser, alors que les animaux consument ces végétaux et l’énergie est produite par cette nourriture. Un système photovoltaïque a été inventé utilisant la technologie de la photosynthèse des plantes pour produire de l’électricité. Ce système n’est pas très efficace actuellement, mais les scientifiques essayent d’imiter exactement les chloroplastes qui se trouvent dans l’intérieur des plantes et qui transforment l’énergie solaire. Pour imiter ces chloroplastes, la structure des feuilles est copiée dans le système photovoltaïque. Une équipe de MIT étudie la dissociation de la molécule d’eau pour améliorer la productivité de ces inventions. La nouvelle technologie photovoltaïque est très importante pour le biomimétisme parce que la fabrication de ces structures bioinspirées prend de l’énergie qui doit être créée écologiquement aussi.
Les quatre dossiers de presse que j’ai lus sont très détaillés et contiennent beaucoup d’exemples pour renforcer l’idée que cette nouvelle science est valable. Ce nouveau champ d’étude relie les sciences actuelles comme la chimie, la biologie et l’ingénierie, trois sciences très importantes pour l’évolution des êtres humains, et utilise les connaissances de chaque science pour reproduire les créations les plus complexes au monde. À mon avis, le fait que la nature devient plus centrale dans nos recherches pour les solutions d’ingénierie, de chimie et d’architecture est essentiel pour la survie des êtres humains sur notre planète. À l’aide de l’évolution des végétaux, des animaux et des insectes, les biomimétistes pourraient créer des structures très avancées, des matériaux durables, des édifices magnifiques et des usines extrêmement écologiques.
L’article «Intelligence de la Nature» est une bonne introduction au biomimétisme. L’histoire qu’il présente du biomimétisme est intéressante parce que ça fait des centaines d’années que les êtres humains emploient des designs bioinspirés. Mon exemple préféré est celui de Léonardo da Vinci durant la renaissance : son design pour un machine à voler était composé de deux ailes les mêmes que celles d’un oiseau. Les inventions actuelles qui nous permettent de voler ne sont rien de la sorte, nos avions sont froids et mécaniques. Les exemples des recherches biomimétistes donnés par Janine Benyus (une de mes héroïnes même avant que cette recherche) sont une bonne source d’inspiration pour les jeunes scientifiques. La nature tient beaucoup de secrets et de solutions pour les industries. L’article a aussi adressé le problème que le processus de production de ces créations est de la même importance que les créations et c’est dans ce domaine que les scientifiques ont de la difficulté. Pour diriger une usine complètement verte, la production et les produits doivent être écologiques. Ce problème commence à être réglé, comme dans l’exemple du caoutchouc «autoréparation». Après avoir lu cet article, je peux admirer la nature beaucoup plus : la complexité de la nature est incomparable à la complexité des inventions humaines.
La recherche des termitières africaines qui est le sujet de «Un exemple d’architecture inspirée des termites» est le meilleur exemple de succès en biomimétisme. Le fait que les petits insectes peuvent construire un abri de 8 mètres de hauteur sans outil est impressionnant. De plus, ces insectes doivent constamment climatiser la température dans leur abri pour rester à 27°C, quand la température extérieure pourrait atteindre 35°C! L’utilisation des technologies des termitières dans l’édifice Eastgate est à peine impressionnante – si les petits insectes peuvent mettre en œuvre ces technologies, les être humains devraient être en mesure de le faire facilement! L’édifice Eastgate est quand même un grand accomplissement. J’aime beaucoup que les fontaines d’eau climatisent l’air chaud dans l’édifice. Ces fontaines donnent un air luxurieux à l’édifice et en même temps ils ont leur propre fonction. En plus, les scientifiques n’ont pas finis de rechercher les termites, ce qui donne un exemple des milliards de possibilités pour étudier le biomimétisme.
Mon article préféré que j’ai lu est «Biomimétisme : la vie est un modèle» parce qu’il fait un lien direct entre le biomimétisme et l’ingénierie structurelle qui est un de mes objectifs. Une douzaine d’édifices peuvent être considérées bioinspirées, mais selon la fameuse biomimétiste Dayna Baumeister, seulement Eastgate à Harare emploie le biomimétisme direct. Alors, si je poursuis dans ce champ d’étude, j’aurai beaucoup de possibilités pour créer moi-même des édifices unique. En Chine, le Pearl River Tower produit plus d’énergie qu’il n’en consomme. Au moment actuel c’est l’édifice le plus écologique et un de mes rêves. Cet édifice emploie des éoliennes qui sont modélisées après les ailettes des baleines produisant plus d’énergie que les éoliennes régulières – une technologie fascinante! Je crois que Dayna Baumeister a raison quand elle a dit qu’Eastgate est le seul édifice bionique, mais ça ne diminue pas la valeur des autres édifices bioinspirés. Comme c’est seulement le commencement de l’âge d’or pour le biomimétisme, les ingénieurs doivent commencer avec leurs connaissances plutôt mécaniques et doivent les transformer avec ces nouvelles connaissances naturelles.
Les recherches de la photosynthèse sont importantes, comme souligne l’article «La photosynthèse, qu’elle soit naturelle ou artificielle, comme source d’énergie». Ce processus implique plusieurs cellules et fonctions alors elle est très complexe, mais les scientifiques du laboratoire à MIT travaillent dessus. Ils produisent des résultats surprenants en imitant la forme des feuilles et en utilisant un catalyseur d’iridium, un système photovoltaïque peut produire dix fois plus d’énergie que celui du design original. Ce dossier de presse va beaucoup en détail, même était un peu trop complexe. J’ai appris beaucoup sur le processus de la photosynthèse à l’école, mais cet article était un peu trop complexe pour moi. J’ai appris quand même comment la photosynthèse influence le biomimétisme et comment elle dirige les scientifiques pour rechercher et imiter ce processus naturel étonnant.
Les articles que j’ai lus sont divers mais ont tous le même message : le biomimétisme est la solution pour un futur plus écologique. Je comprends que l’industrie d’aujourd’hui consume toutes les ressources non-renouvelables de notre planète et que les êtres humains ne peuvent pas continuer à créer des industries polluantes. Je croix qu’avec la recherche, les nouvelles connaissances qui sont à l’étude dans le champ de biomimétisme peuvent sauver nos industries. Je suis curieux de voir si ce champ d’étude sera offert par des universités au Canada après d’avoir obtenu mon diplôme du premier cycle.
Définitions
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Enchevêtrement : Ensemble de choses, d'éléments mêlés les uns aux autres d'une façon désordonnée.
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Échafaudage : Construction provisoire, fixe ou mobile, dont les planchers supportent à une certaine hauteur du sol les ouvriers et les matériaux dans l'édification, la réparation, la peinture ou la décoration des bâtiments.
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Phréatique : Nappe d'eau la plus rapprochée de la surface du sol qui alimente les puits ordinaires, ne traverse pas de couches imperméables et se trouve partout dans les vallées à une profondeur variant depuis quelques décimètres jusqu'à cent mètres et au-delà.
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Losanges : Parallélogramme ayant des côtés égaux et dont les angles ne sont pas droits.
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Diatomées : Végétal unicellulaire appartenant à un groupe d'algues brunes, microscopiques, vivant dans les eaux douces ou salées, et pourvues d'une enveloppe siliceuse.
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Éprouvettes : Appareil, instrument permettant d'apprécier la nature, la qualité d'un produit
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Élucubrations : Action d'élucubrer; recherche laborieuse et patiente pour composer un ouvrage érudit ou un texte d'une certaine longueur.
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Paons : Grand oiseau de l'ordre des Gallinacés, de la famille des Phasianidés, portant sur la tête une aigrette en couronne et caractérisé, chez le mâle, par la beauté de son plumage et la longueur de sa queue, dont les plumes ocelées se redressent lorsqu'il fait la roue.
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Frustule : Ensemble de choses, d'éléments mêlés les uns aux autres d'une façon désordonnée.
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Nanobiles : Les nanobilles et les microbilles sont des outils importants en cytométrie. Les microbilles ont d’abord été utilisées pour optimiser les signaux de diffraction et de fluorescence analysés par cytométrie en flux ainsi que pour évaluer la phagocytose. Couplées de façon covalente à des anticorps, les nanobilles ont servi à révéler des antigènes cellulaires.
Le biomimétisme est un champ d’étude très intéressant avec beaucoup de possibilités d’emploi. Les nouvelles recherches sont toujours disponibles parce qu’il y a des milliards d’animaux, d’insectes et de végétaux à étudier. Beaucoup de matériaux ont été inventé avec des connaissances grâce au biomimétisme, mais seulement une douzaine de structures et d’édifices ont été construits. Ce projet m’a aidé a recherché l’histoire du biomimétisme en détaille. J’ai appris beaucoup de structures bioinspirée comme Eastgate à Harare, Swiss Re Tower et Pearl River Tower. J’ai fais des liens entre le biomimétisme et l’ingénierie structurelle et j’ai même appris des connaissances chimiques : celles de la photosynthèse. Je crois que j’ai retenu plus de l’information des textes scientifiques que d’habitude parce qu’ils ont été écrite en français au lieu d’être écrite en anglais. Ce projet m’a motivé d’y penser plus de les solutions vertes alors que j’étudierai l’ingénierie à l’avenir.