Biomimétisme – Matériaux bio-inspirés

Nombre de places: 20 - Langue: Francais

Objectifs

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.

Evaluation

Restitution, par chaque groupe d’étudiants, des réflexions issus des projets fil rouge.

Programme

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 ;
- Chimie douce, biochimie du vivant ;
- Biominéralisation et adhésifs bio-inspirés ;
- Dynamique des fluides et surfaces fonctionnelles bio-inspirées ;
- Ingénierie tissulaire et biomatériaux ;
- Photonique des matériaux biologiques ;
- Biodesign.

Pré-requis

Aucun

Equipe enseignante

Serge BERTHIER – Institut des Nanosciences de Paris, UPMC
Tarik CHEKCHAK – Institut des Futurs Souhaitables
Guillian GRAVES – Designer, ENSCI Les Ateliers
Jacques LIVAGE – Laboratoire Chimie de la Matière Condensée, UPMC, Collège de France
Pascal Jean LOPEZ – Laboratoire Biologie des Organismes et Ecosystèmes Aquatiques, MNHN
Laura MAGRO – CEEBIOS
Benjamin THIRIA – Laboratoire Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes, ESPCI Paris

Organisateurs :

CEEBIOS – Réseau de compétences nationales en biomimétisme
Laura MAGRO – directrice adjointe
Hugo BACHELLIER – chargé de mission formation et animation interrégionale
Luce-Marie PETIT – chargée de mission matériaux bio-inspirés

Liens Web

Conférence de Pierre-Gilles de Gennes sur les matériaux biomimétiques :
https://www.canal-u.tv/video/universite_de_tous_les_savoirs/les_materiaux_biomimetiques_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 « La tête au Carré » du 23 juin 2017
Le Club de la Tête au Carré « Les leçons données par la nature »
https://www.franceinter.fr/emissions/la-tete-au-carre/la-tete-au-carre-23-juin-2017

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
http://ceebios.com/

Evènement BiomimExpo le 23 octobre 2018 à la Cité des Sciences et de l’Industrie (Paris)
https://biomimexpo.wordpress.com/


 

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