Biomimicry: From Life to nanotechnology innovations

L'objectif principal des cours est de partager les expériences sur le biomimétisme afin d'implanter ses concepts dans les industries de futur, et (ré)ouvrir l’esprit des élèves aux solutions de la nature en termes d'innovation, d'adaptation et d'évolution. Cet objectif se décline en :

Ouvrir/rouvrir l’esprit des élèves aux solutions de la nature en termes d'innovation, d'adaptation et d'évolution.

Introduire et expliquer les concepts de base du biomimétisme et/ ou la bioinspiration.

Stimuler la créativité et l'utilisation de solutions non évidentes dans BID et processus. Améliorer la pensée critique et la résolution de problèmes des élèves compétences.

Démontrer les avantages d'apprendre de la nature pour concevoir de nouveaux matériaux avec une structure et (multi) propriétés fonctionnelles.

Réviser les concepts de base liés à la science des matériaux en utilisant les systèmes naturels comme cas études

Programmes et contenus :

Le cours et la méthodologie d’enseignement sont détaillés dans l’article « Introducing biomimetic approaches to materials development and product  design for engineering students »  F Cleymand, M Rousseau et JF Mano BBN(2015)  http://dx.doi.org/10.1680/bbn.15.00004

Ce cours électif est une introduction au biomimétisme et à ses enjeux.

Plus qu’une simple discipline, le biomimétisme est une approche scientifique qui est basée sur la stimulation de  la créativité et  de l'innovation inspirées par des concepts et stratégies éprouvées dans la nature, pour en tirer des innovations technologiques, pour concevoir de nouveaux matériaux et/ou stratégies économiques. Le biomimétisme fait partie intégrante de la Stratégie nationale de transition écologique vers un développement durable.

D’après la note, scientifique de l’assemblée nationale – n° 27– décembre 2021 de Mme Huguette Tiegna, députée, : « Aujourd’hui, quand un industriel français porte un projet bio-inspiré, c’est le plus souvent avec ses propres équipes de R&D et le soutien scientifique d’acteurs 

privés, le plus souvent du Ceebios, ou de scientifiques sous partenariat, car contrairement à l’Allemagne, il n’existe en France, quasiment pas d’ingénieurs spécialisés en biomimétisme ». Ainsi, pour former la prochaine génération d'ingénieurs, il est important d'inclure les concepts de base de la bioinspiration et/ou du design bioinspiré dans leur cursus, et comment ces méthodologies innovantes peuvent être utilisées pour trouver des solutions durables à des problèmes humains ou industriels. C’est ce que propose ce module, un des premiers créé en France dans une école d’ingénieurs.

Contenu de 2021-2022

S1) introduction/pédagogie/découverte du biomimétisme

S2) Le vivant, les biomatériaux et constituants biologiques

S1 et S2 Une série d'exemples de stratégies biomimétiques sont présentés pour saisir l'intérêt des élèves

S3 ) Méthode d’innovation bioinspirée part 1 (CdC Fonctionnel/ travail sur les fonctions )

S4) Méthode d’innovation bioinspirée part 2 (CdC Fonctionnel )

S3 et S4 une méthodologie innovante est présentée et appliquée

S5) De la feuille de lotus aux surfaces superhydrophobes (Travaux Pratiques)

S6) Hydrophobicité/hydrobillicité/Attachement : des dispositifs biologiques aux innovations technologiques (étude de cas)

La deuxième partie est consacrée à des thématiques particulières

S7) S8) et S9) Biomimétisme et BID pour les innovations biomédicales (biomatériaux dans des applications orthopédiques, régénératrices médecine, hydrogels doux (résistants/intelligents), libération de médicaments systèmes, surfaces spéciales, matériaux multifonctionnels) présentées par JF Mano (en anglais)

S10) Robotique humanoïde (P Henaff)

S11) Economie circulaire et/ou bioinspirée (P Sessiecq)

S12) Séance de restitution

Un projet par groupe de conception bioinspirée est demandé dans ce module

Le vivant pour en dégager les principes et transposer aux développements de solutions innovante