Filtres bioniques : l’innovation technique inspirée de la nature

L’aviation inspirée des principes du vol des oiseaux, les attaches basées sur la griffe du tigre et les produits Velcro imitant l'accroche des bardanes sont des exemples impressionnants d’innovations techniques inspirées par la nature. Les chercheurs de MANN+HUMMEL s’inspirent également de la nature pour rendre leurs produits plus durables et plus efficaces.

Une visite au zoo est fascinante. Dans le terrarium, un petit gecko marche verticalement le long de parois lisses, apparemment sans effort. La toile légère, élastique et résistante à la déchirure de la tarentule voisine illustre l’art de la construction. Le tigre dans son enclos en plein air rôde et montre aux visiteurs ses griffes acérées et résistantes. Une fleur de lotus flotte dans un petit étang qui sépare le tigre des visiteurs. Les gouttelettes d’eau roulent simplement sur les feuilles de la plante.

Le monde de la nature est varié et nous présente une collection de solutions sur un plateau d’argent sur lesquelles les développeurs et les ingénieurs peuvent s’inspirer. C’est ce que sait bien le Dr Matthias Teschner, directeur de l’ingénierie et de la validation chez MANN+HUMMEL. Son travail au sein de l’entreprise porte sur la bionique et l’innovation.

La bionique implique le transfert de phénomènes trouvés dans la nature vers le domaine de l’ingénierie. « L’évolution a montré qu’elle peut généralement trouver une solution efficace à un problème. Nous pouvons également bénéficier de ce savoir-faire », explique M. Teschner. « Les animaux et les plantes ont la capacité d’être un bon modèle pour l’ingénierie, que ce soit pour un produit Velcro ou une attache inspirée de la  griffe de tigre. »

Depuis quelques années déjà, MANN+HUMMEL utilise les connaissances et l’expertise acquises grâce à la bionique dans ses développements. « Nous ne faisons pas que copier la nature, nous appliquons  ses méthodes pour obtenir de meilleurs produits », explique Teschner.

Il existe un certain nombre d’exemples dans l’entreprise. Grâce à une amélioration de la conception, les filtres à carburant sont désormais très durables bien qu’ils soient légers. Les nervures de la couverture « poussent » de manière à éliminer le stress de l’encoche de la même manière que les branches de l’arbre. De cette façon, la tension est uniformément répartie sur la surface.

Dans un collecteur d’admission, les zones non porteuses ont été supprimées de l’espace d’installation disponible, ce que l’on appelle l’optimisation topologique. Les os optimisent leur structure interne de la même manière. Le résultat est une structure rigide et solide avec un poids considérablement réduit.

« Lorsque nous avons compris comment fonctionne un mécanisme trouvé dans la nature, nous pouvons appliquer le même mécanisme à toutes sortes de composants », explique Teschner. Et il ajoute : « Dans la nature, tout est possible. Pourquoi pas aussi dans le domaine de l’ingénierie ?