Les systèmes vivants : une source d’inspiration pour les microsystèmes et les capteurs biomédicaux - 23/01/09
Living systems: A source of inspiration for microsystems and biomedical sensors
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Résumé |
Les êtres vivants inventent, testent, améliorent et diversifient des concepts, solutions et dispositifs depuis des centaines de millions d’années. Ils ont inventé la locomotion sur terre, dans les airs et dans l’eau… mais aussi les systèmes qui s’autoalimentent et puisent leur énergie dans l’environnement, pouvant se reproduire, s’adapter, s’autoréparer. Les papillons, oiseaux, requins, dauphins… ont su optimiser leur vol, leur natation et leurs surfaces pour se déplacer avec un minimum d’énergie. Leurs ailes, leur peau à rugosité statique ou dynamique est un modèle pour chercheur et ingénieur. La balle de golf, les ailes d’avion, les coques de bateau ou de sous-marin… s’en inspirent maintenant. Les être vivants mettent en pratique le concept « intelligence répartie » permettant de prendre localement et rapidement l’initiative optimale. Nos organes, nos tissus sont sous le contrôle de millions de microcapteurs chargés de détecter les informations extérieures et intérieures associées à des microactionneurs. Cette intelligence s’applique aux structures. L’aile de mouche ou de libellule… ainsi que l’os : structures complexes réalisées de sorte qu’en tout endroit, il y a exactement la quantité de matière architecturée et orientée de façon optimum. Les nouveaux matériaux, microtechnologies et traitements de signaux permettent non seulement d’admirer les inventions de la Nature mais aussi de donner naissance à de nouveaux dispositifs « bio-inspirés », pas directement copiées, car la Nature ne fournit pas des plans ready copy. Analyser le contenu de cette gigantesque banque de données que sont les systèmes vivants pour créer et adapter, avec les nouvelles technologies, constitue une voie d’avenir. Miniaturisation, intelligence, recyclage, basse énergie, faible coût et haute fiabilité sont les qualités des produits « bio-inspirés » qui correspondent aux besoins et à l’attente des utilisateurs. L’approche multidisciplinaire bio-inspirée réunissant ingénieurs, biologistes, etc., est une démarche nécessaire.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Abstract |
Living beings are inventing, testing, improving new concepts, solutions and devices from hundred millions years. These living systems are able of self-feeding, they take their energy for the environment and also, they are able of reproduction, adaptation and self-repairing. Living beings as birds, butterflies, sharks and dolphins have optimized flight and swimming and their surface for moving with the lowest energy cost. The golf ball, the wings of aircraft, ships and submarines… are now inspired by the Nature’s aero- and hydrodynamism. Our organs and tissues are under the control of millions of microsensors, which measure physical, chemical, mechanical… parameters and are associated to microactuators. This distributed intelligence is present even in the structure of living beings. The wing of fly or dragon fly and also bones have extraordinary characteristics of mechanical resistance and lightness and their complex structure is designed so that at any place there is exactly and appropriate quantities of matter with the good orientation and the smallest weight. The new materials, micro- and nanotechnologies, signal processing, the progress in chemistry and optics… allow us to understand and also to design and build at the scale and size of Nature, using its concepts and taking advantage of the human technologies. It is not always possible to copy directly living beings and their solutions; nature does not give us blue print “ready to copy”. We have to analyze the content of the “huge data bank” of living beings for the adaptation of our technologies. Miniaturization, intelligence, low energy, recycling, low cost, high reliability are the main qualities of “bioinspired devices”. They fit exactly with the needs of modern users. The multidisciplinary and the bioinspired approach have to link engineers, scientists and industrials for taking real benefits.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Mots clés : Bio-inspiré, Systèmes vivants, Capteurs biomédicaux, Microsystèmes, Nature
Keywords : Bioinspired, Living beings, Biomedical sensors, Microsystems, Nature
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Vol 29 - N° 2-3
P. 208-220 - avril 2008 Retour au numéroBienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
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