Le bio design au service de l’industrie : des bio matériaux qui poussent tous seuls

Une tour qui pousse toute seule, des chaises qui s’adaptent à la morphologie de leurs propriétaires, des robes créées à partir de champignons ou des prothèses qui régénèrent une dent ou un tendon… Découvrons le ‘bio design’ !

Rédigé par Paul Boucher, le 6 May 2017, à 7 h 00 min

Courant du design qui s’inspire de la nature pour imaginer des formes et des solutions techniques, le bio design répond à une volonté d’efficacité et d’optimisation… Un mouvement lancé dans les années 1960 par Luigi Colani.

Quelques exemples concrets de bio design

Durant l’été 2014, devant le Musée d’Art Moderne (MoMA PS1) de New York, les visiteurs pouvaient voir trois étranges tours littéralement “pousser” sous leurs yeux.

La tour Hy-Fi de The Living

Ce bâtiment organique s’est, en partie, construit tout seul grâce à des biomatériaux. À la base de l’édifice, des “briques” formées à partir de feuilles de maïs transformées et combinées avec une espèce particulière de champignon. Les briques situées en haut de la structure étaient recouvertes d’un matériau souple et réfléchissant créé par l’entreprise 3M, permettant de renvoyer la lumière du jour sur le biomatériau, dans le but d’aider la formation des “briques” organiques.

bio design

The Living Hy-Fi © The Living

À la fin de l’été, le bâtiment a été désassemblé et les briques compostées. Le tout avec un impact carbone proche de zéro et un coût de fabrication très faible(1) !

Ce projet futuriste, mais bien réel, est une illustration de ce qui se passe depuis quelques années dans un domaine révolutionnaire en plein développement, celui du bio design. Des designers et des architectes collaborent avec des biologistes pour inventer les matériaux de demain : tissus, produits de santé, meubles, matériaux de construction, etc.

Le bio design des chaises, des robes ou des prothèses biologiques

Aux Pays Bas, le designer Erik Klarenbeek crée des chaises en mélangeant des mycéliums et des plastiques biologiques, puis en les “imprimant” ensuite avec une imprimante 3D.

bio design

La chaise organique de Erik Klarenbeek © Mycelium Project 1.0 – Myceliumchair

Sa collègue, Aniela Hoitink quant à elle, crée des robes à partir de fibres organiques et de mycéliums. (lien vers les cellules pour faire du cuir)

bio design, Aniela Hoitink, robe en miscelliums

Robes MycoTEX © Aniela Hoitink – designboom

Et en France ?

Dans plusieurs laboratoires français, on travaille à la production de bio matériaux de santé : prothèses dentaires, lentilles de contact, ligaments et tendons, coeurs artificiels(2)

Bien qu’au stade de prototypes pour certains, ces quelques exemples, parmi des dizaines d’expériences actuellement en cours(3), suggèrent les multiples possibilités étonnantes de ces nouveaux matériaux. Pour comprendre comment ça marche, penchons-nous sur un cas particulier : les “bio briques” fabriquées par l’entreprise bioMASON en Caroline du Nord.

Des bio briques fabriquées à partir de sable et de l’urée

L’invention des bio briques a commencé dans la tête d’une petite fille de 8 ans qui regardait les coquillages sur une plage. “À huit ans, je voyais la beauté des coquillages, mais surtout je voulais comprendre comment ils poussaient sous l’eau, explique Ginger Krieg Dosier. Ils sont si dur ! Comme nos os. C’est là que l’idée a germé(4).

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Coquillages et coraux © lancu Cristian

Trente ans après, Ginger Dosier est à la tête de bioMASON, une jeune entreprise à Raleigh, aux État-Unis (Caroline du Nord), qui fabrique des briques de construction en mimant le travail des coraux et des coquillages sous la mer. C’est-à-dire ?

Les coraux durs, les coquillages, mais aussi nos dents et nos os, sont composés essentiellement de carbonate de calcium. Ginger Dosier et son mari, tous deux architectes, ont cherché pendant des années avant de trouver comment mimer le processus naturel qui aboutit à la cristallisation du calcium dans les coraux. “En fait, explique-t-elle, la cristallisation a lieu grâce à une modification du pH de l’eau causée par des microorganismes dans les coraux“.

Écoutez Ginger Krieg Dosier expliquer son travail lors d’une conférence TED (en anglais)

Comment reproduire ce processus en usine ?

La fabrication des bio briques commence avec du sable, qui est mis dans des moules où est inoculée une bactérie, la Sporosarcina pasteurii, qui est nourrie avec… de l’urée. Les microorganismes créent un réseau qui lie les graines de sable entre eux, aboutissant à une substance qui ressemble à de la pierre calcique. Le tout en deux à trois jours, à température ambiante, sans besoin d’être chauffé.

Quand on connaît l’impact carbone de la fabrication traditionnelle des briques – la production de ciment (planetoscope), ingrédient de base des briques traditionnelles, produit environ 2 milliards de tonnes de CO2 par an, ce qui équivaut à 5 % de toutes les émissions de ce gaz (planetoscope)  sur la planète – on comprend rapidement l’intérêt des écologistes pour ce processus ! Et par dessus le marché, la production des bio briques absorbe aussi du CO2 dans l’air.

Les cristaux formés par les bactéries sont presque transparents et peuvent être colorés. “Nous pouvons fabriquer des briques qui ont l’air de vieilles briques traditionnelles, ou qui brillent dans le noir ou qui laissent apparaître un logo quand il pleut !” ajoute Mme Dosier. Son équipe de 20 personnes fabrique 10.000 briques tous les 2-3 jours, et elle espère atteindre la fabrication en masse rapidement. Le coût de la production de ces briques est légèrement inférieur à celui des briques fabriquées avec du ciment et leur robustesse est tout à fait comparable, voire supérieur.

Illustration bannière : La tour Hy-Fi de The Living – © The Living Hy-Fi
Références :
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Professeur d’université à la retraite, Paul aime observer le monde moderne et ses évolutions. Il s’intéresse tout particulièrement à l’économie...

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