Des avions aux armures, l’homme a toujours puisé dans le monde naturel des idées de nouvelles inventions. Il semble que nous ayons encore beaucoup à apprendre des créations de la nature. Découvrez les plus récents bidules et gadgets inspirés des processus naturels d’évolution et d’adaptation à l’œuvre depuis la nuit des temps.
Peau de requin
Parmi les espèces marines caractérisées par une nage lente, rares sont celles qui échappent au parasitisme de leur peau par des algues et d’autres microorganismes. Les requins comptent parmi les heureux. Pendant de nombreuses années, les chercheurs ont cru que c’étaient les propriétés chimiques de la peau des requins qui y empêchaient le parasitisme. Cependant, on a fini par découvrir que c’est plutôt simplement sa structure qui ne permet pas aux petits organismes de s’installer.
La peau des requins est composée d’un réseau de petits denticules durs qui vouent à l’échec les tentatives de fixation des parasites. M. Tony Brennan, ingénieur, a mis au point une pellicule couverte de bosses microscopiques en forme de losanges, très semblables à celles de la peau des requins. Sharklet© possède les mêmes propriétés « antimicrobiennes » que la peau de ces poissons et représente donc un revêtement idéal pour les surfaces des établissements de santé et des toilettes publiques, ainsi que d’autres surfaces avec lesquelles il y a un contact fréquent et sur lesquelles des bactéries ont tendance à se retrouver. Lors d’essais dans des hôpitaux de la Californie, on a constaté que la pellicule Sharklet© empêchait des microorganismes dangereux, notamment E. coli et Staph. a., d’établir des colonies suffisamment importantes pour nuire aux humains. Les bactéries se répandent facilement sur des surfaces lisses, ce qu’elles ne peuvent faire sur la pellicule Sharklet©. Et puisque la pellicule ne tue pas les bactéries, elle ne donne pas non plus lieu à l’apparition d’une résistance chez ces microorganismes.
N’est-il pas étonnant de constater quel avantage nous pouvons tirer de 400 millions d’année d’évolution?
www.sharklet.com (en anglais)
Ailes de papillon
En plus de compter parmi les animaux les plus jolis, les papillons ont inspiré une technique avancée qui pourrait contribuer à sauver des vies! Les ailes des papillons présentent des structures nanométriques aux capacités de détection chimique très importantes. Ces nanostructures changent de couleur en présence de différents composés, et le milieu gazeux exerce sur elles une grande influence. Des chercheurs tentent de créer des capteurs qui reproduiraient cette capacité et permettraient une détection très sensible et quasi-instantanée de périls chimiques. Cette technique pourrait être très utile pour sauver des vies en cas d’attaque biologique ou chimique, mais les chercheurs estiment que ses applications pratiques pourraient également être plus variées; elle pourrait notamment servir au contrôle des émissions des centrales électriques, de la qualité de l’eau ou encore de l’innocuité des aliments.
Écholocalisation à la chauve-souris
Chacun sait que les chauves-souris ne voient pas dans le noir, mais qu’elles chassent en se dirigeant par écholocalisation. L’écho des ultrasons qu’elles émettent leur parvient après un délai qui leur permet de déterminer avec exactitude la distance à laquelle se trouvent les objets environnants; de la même manière, elles peuvent déterminer également la position de ces objets, leur taille et la direction dans laquelle ils se déplacent. Trouvant dans ce mécanisme naturel une source d’inspiration, des concepteurs d’une université du Royaume-Uni ont inventé l’Ultracane©, une canne électronique qui offre une aide à la locomotion aux personnes aveugles ou souffrant de cécité partielle. Grâce à deux transducteurs situés sur la poignée, l’Ultracane émet des ondes ultrasoniques (comme les chauves-souris) que réfléchissent les objets et les obstacles qui se trouvent sur le chemin de l’utilisateur. Les vibrations de deux boutons situés sur la poignée informent cette personne de la proximité des objets et lui indiquent s’ils se trouvent devant elle ou s’ils sont situés à une hauteur plus élevée que le sommet de sa tête. Il s’agit d’une nouvelle technique qui offre aux utilisateurs de canne beaucoup plus d’information sur les dangers éventuels devant eux.
www.ultracane.com (en anglais)
Les yeux des stomatopodes
Le système visuel des stomatopodes est le plus complexe qu’on ait étudié. Si les humains voient seulement en trois couleurs, les stomatopodes ont pour la part une vision en douze couleurs et peuvent distinguer les unes des autres différentes formes de lumière polarisée. En effet, leurs yeux renferment des cellules photosensibles qui ont une fonction de lame quart d’onde (c’est-à-dire la possibilité de faire subir une rotation au plan d’une onde lumineuse qui les traverse) permettant la conversion de la lumière à polarisation rectiligne en lumière à polarisation circulaire, de même que la conversion inverse. Quelques renseignements de base sur la lumière polarisée : la lumière à polarisation circulaire est notamment utilisée pour créer des films 3D, tandis que la lumière à polarisation rectiligne est tout simplement de la lumière (c’est-à-dire que nous la voyons de manière ordinaire). Les lames quart d’onde fabriquées convertissent ces deux formes de lumière polarisée dans les lecteurs CD et DVD, ainsi que dans les filtres de polarisation circulaire pour les appareils photo, mais elles ne fonctionnent bien que pour la lumière d’une seule couleur. Bien entendu, vous l’aurez deviné, le mécanisme naturel des yeux des stomatopodes remplit cette fonction presque parfaitement pour l’ensemble du spectre visible (de l’ultraviolet proche à l’infrarouge). À quelles attentes cela donne-t-il lieu sur le plan technologique? D’après M. Nicholas Roberts, du groupe Ecology of Vision de l’Université de Bristol, cela pourrait contribuer à la conception de meilleurs appareils optiques dans le futur (notamment dans le secteur du divertissement). M. Roberts croit que les chercheurs arriveront à reproduire, à l’aide de cristaux liquides issus du génie chimique, les propriétés des cellules présentes dans les yeux des stomatopodes. La perspective de cette inspiration biologique le fascine : « Ce qui est particulièrement intéressant, c’est que c’est d’une merveilleuses simplicité... les performances de ce mécanisme naturel, qui fait appel à des membranes cellulaires roulées en tubes, dépassent complètement celles des modèles synthétiques [jusqu’à présent]. »
Qui sait, peut-être qu’il ne sera plus nécessaire de porter des lunettes bizarres pour regarder des films en 3D!