Publié le 20.12.17

Biomimétisme urbain, ou comment la ville imite la nature pour être plus durable

Du grec, Bio : vie et Mimesis : imiter, le biomimétisme consiste à s’inspirer du vivant afin de répondre à une problématique qui se pose à notre société humaine.  Si le terme s’est popularisé au milieu des années 90, sa pratique ne date pourtant pas d’hier. Mais pour faire face à nos enjeux sociétaux, économiques et environnementaux, nombreux sont aujourd’hui les architectes et les urbanistes qui se tournent vers cette démarche. Une façon durable d’envisager la smart city en faisant cohabiter la biodiversité et le mode de vie humain. Imiter la nature n’est-il pas le meilleur moyen de rendre notre environnement plus durable ?

Déjà en 1505, Léonard de Vinci s’inspirait de la structure des ailes des oiseaux pour réaliser une machine volante ; en 1868, Mickaël Kelly inventait le fil de fer barbelé en s’inspirant d’un buisson épineux ; en 1948, Georges de Mestral créait le Velcro après avoir observé les propriétés de la bardane (plante aux fruits accrocheurs). Le biomimétisme a traversé le temps mais il aura fallu attendre 500 ans avant que ce terme ne soit popularisé par Janine Benyus, une biologiste naturaliste et écrivaine. Pour elle, cette pratique repose avant tout sur un travail de recherches sur l’observation des formes des êtres vivants, des processus de fabrication des matériaux et des interactions que les espèces développent entre elles.

L’idée derrière le biomimétisme serait donc de s’inspirer des structures et propriétés déjà existantes pour imaginer des objets et des systèmes économes s’inscrivant dans la durabilité. Mais pourquoi en parle-t-on aujourd’hui plus qu’hier ? L’environnement est devenue une préoccupation majeure pour notre société à l’heure où les technologies biomimétiques ont justement un très fort potentiel de résilience écologique.

Dans les secteurs de l’immobilier et de l’architecture, les applications sont nombreuses. Qu’il s’agisse d’améliorer l’aération et l’isolation des bâtiments, la solidité des structures ou la qualité des matériaux, de nombreux architectes et designers observent non plus la nature comme un espace à protéger mais aussi comme un modèle à suivre. Voici quelques exemples :

Eastgate Centre : un bâtiment inspiré des termitières

Alors que Harare, la capitale du Zimbabwe enregistre d’importants écarts de température entre la nuit et le jour, l’architecte Mick Pearce a eu l’idée d’imiter le système perfectionné de galeries des termitières pour concevoir un immense centre commercial qui ne nécessite pas l’usage d’air conditionné. Bâti en 1996, l’Eastgate Centre a la capacité de maintenir une température constante malgré une très forte amplitude thermique diurne. Si ces insectes parviennent à réaliser cette prouesse architecturale, c’est grâce au mécanisme d’ouverture et de fermeture de volets d’aération qui traversent la termitière.

Ecotone : un épiderme vivant et protecteur

Ses concepteurs – un consortium de cabinet d’architecture – parlent d’un “épiderme vivant et protecteur”. En 2024, la ville d’Arcueil  accueillera le projet d’architecte “Ecotone”, lauréat du concours « Inventons la Métropole du Grand Paris ». Si le bâtiment s’annonce spectaculaire offrant 82.000 mètres carrés de bureaux, de commerces, d’équipements sportifs, de crèches, il a avant tout été construit dans une démarche bas carbone. Il intégrera ainsi des dispositifs de récupération de chaleur des eaux usées, des panneaux solaires, des éoliennes et des unités de méthanisation pour recycler les déchets organiques.

HygroSkin : un habitat réactif à l’humidité

Un habitat qui s’adapte naturellement et automatiquement aux variations extérieures d’humidité de l’air, le tout sans consommer d’énergie. Le projet pourrait paraître utopique mais existe bel et bien. Porté le professeur-architecte Achim Menges de l’Université de Stuttgart, ce bâtiment s’inspire directement de la réactivité de l’armature de la pomme de pin qui réagit en fonction des conditions de son environnement. En cas de sécheresse, ses écailles s’ouvrent pour libérer ses graines alors qu’elles se referment en cas d’humidité pour protéger ses graines. Ces écailles ont été reprises dans la structure du prototype HygroSkin Metereosensitive Pavillon, capable ainsi d’absorber l’humidité de l’air.

La centre d’art de Singapour et le principe de l’ours blanc

Si les ours polaires parviennent à lutter contre les températures négatives, c’est grâce à leur fourrure thermorégulatrice. Celle-ci a la capacité de réagir en fonction de la température extérieure et donc des besoins de l’ours. C’est le même principe que la “chair de poule” chez l’homme qui fait que les poils se hérissent pour laisser entrer la lumière du soleil pour réchauffer la peau. Les losanges en aluminium qui couvrent l’édifice du centre d’art de Singapour reprennent ce principe grâce à des capteurs qui réagissent à la lumière. Par temps gris, les plaques se soulèvent pour laisser entrer la lumière et chauffer le bâtiment. Quand le soleil revient, celles-ci s’abaissent et laissent passer la lumière par réflexion, évitant l’éblouissement et favorisant une clarté naturelle.

Si le biomimétisme trouve toute sa place dans le développement du bâtiment intelligent, elle l’est tout autant pour l’ensemble des domaines de la smart city. Saviez-vous par exemple que le GPS social de la startup Waze était directement inspiré du comportement des fourmis ? Connaissiez-vous Glowee, qui utilise les principes de luminescence naturelle des bactéries de poissons afin de réaliser un éclairage sans électricité et non toxique ? La nature semble avoir encore beaucoup à nous apprendre. Reste aux acteurs de la ville de réussir à concilier efficacement progrès et respect de l’environnement.

Crédit photo : Sandro Katalina