Dans le domaine de la construction durable, le biomimétisme ouvre des frontières surprenantes. La dernière révolution est un revêtement d'ombrage qui imite le comportement d'une pomme de pin : il s'ouvre et se ferme de manière autonome en réponse aux conditions environnementales, sans avoir besoin d'électricité ni de commandes informatisées.
Le pouvoir du biomimétisme
La biomimétisme, l’art d’imiter la nature pour résoudre des problèmes complexes, révolutionne la façon dont nous concevons des technologies durables. Au niveau mondial, le marché du biomimétisme devrait doubler d’ici 2027, passant de 26,3 milliards de dollars à 53,6 milliards de dollars. Cette augmentation pourrait se traduire par une croissance significative de l’emploi, avec des opportunités tant pour les scientifiques que pour les techniciens et ingénieurs impliqués dans la conception et la fabrication de solutions bio-inspirées.
Or, l'une des innovations les plus intéressantes vient d'Allemagne : le Porte solaire, un système qui s’inspire de nul autre que… une pomme de pin pour réguler naturellement la lumière solaire dans les bâtiments.
Comment fonctionne une pomme de pin ?
La nature a déjà résolu bon nombre des problèmes auxquels nous sommes confrontés aujourd’hui. La pomme de pin, avec ses écailles qui s'ouvrent et se ferment en réponse à l'humidité, représente un parfait exemple d'adaptation environnementale. Achim Menges, directeur deICD (Institut de conception et de construction informatique) dell 'Université de Stoccarda, a dirigé l'équipe qui a transformé ce mécanisme naturel en technologie appliquée (ici vous pouvez trouver plus d'informations).
La révolution autonome
Contrairement aux systèmes d’ombrage traditionnels, qui nécessitent de l’énergie et des mécanismes complexes pour fonctionner, Solar Gate fonctionne de manière totalement autonome. Il ne comporte aucun composant électronique ou mécanique : il utilise simplement les propriétés des matériaux pour répondre aux variations d'humidité et de température.
Les chercheurs ont choisi le cellulose, un matériau naturel, abondant et renouvelable, comme base de leur système. En utilisant la technique innovante de Imprimer 4D, ils ont créé des éléments qui imitent les écailles (sporophylles) de la pomme de pin. Ces composants réagissent naturellement aux conditions atmosphériques, tout comme leurs modèles biologiques.
La danse de l'humidité
Le fonctionnement est étonnamment simple et élégant :
Lorsqu’ils sont soumis à une humidité élevée, les éléments cellulosiques se dilatent, ouvrant le système et laissant passer la lumière du soleil. Au contraire, dans un environnement sec, ils libèrent de l'humidité, se contractent et se referment, bloquant une grande partie des rayons du soleil.
L'Université de Fribourg testé le système pendant une année entière dans des conditions réelles. Le livMats, bâtiment de démonstration dédié à la recherche, est devenu le parfait banc d'essai, avec Solar Gate installé sur son vitrage sud. Les résultats ont confirmé l'efficacité du système : les éléments s'ouvrent en hiver pour maximiser le chauffage naturel et se ferment en été pour éviter la surchauffe.
L'avenir est dans la pomme de pin
Solar Gate est plus qu’une simple innovation technologique : il démontre que les solutions les plus élégantes à nos problèmes sont peut-être déjà présentes dans la nature. Comme l'a déclaré le chef du groupe de biomécanique végétale deUniversité de Fribourg, le système est non seulement aussi robuste que ses modèles biologiques, mais reproduit également l'esthétique de leurs mouvements.
Cette innovation ouvre la voie à une nouvelle façon de penser la construction durable. Au lieu d’ajouter toujours plus de technologie et de complexité, nous pourrions trouver des solutions plus élégantes et durables en observant et en apprenant de la nature. La pomme de pin, par sa simplicité et son efficacité, nous enseigne que parfois les meilleures réponses sont les plus naturelles.
