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SMART TECH - Biomimétisme : serpent et frottements !
B SMART
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26/11/2024
Mardi 26 novembre 2024, SMART TECH reçoit Jonas Arfwedson (responsable de lancement partenariats, Bioxegy)
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On part un peu dans la nature, on va faire un focus sur le biomimétisme, c'est une
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manière un peu différente de penser l'innovation, on regarde ce qu'il se passe dans le monde
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de biologie, dans le monde des plantes pour trouver de nouvelles idées de création technologique
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et je suis avec Jonas Avertson pour en parler, il est responsable du lancement partenariat
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chez BioXegi.
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Bonjour Jonas.
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On va commencer à s'intéresser aux serpents ensemble.
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Tout à fait, aujourd'hui on va parler des serpents, on va parler de leurs écailles,
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plus spécifiquement comment elles répondent à des enjeux tribologiques et pourquoi est-ce
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que c'est intéressant pour des applications industrielles.
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Alors déjà, quand on s'intéresse aux serpents, c'est une famille qui a une très
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grande diversité biologique, on compte plus de 3000 espèces qu'on va retrouver dans
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plus ou moins tous les écosystèmes du globe, on va les retrouver dans les forêts, dans
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les déserts, dans les montagnes, bref un peu partout.
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Et donc de par cette grande diversité d'habitats, le serpent a dû s'adapter à des contraintes
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environnementales qui sont très variées.
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Et donc pour ça, le serpent, il a un atout non négligeable qui sont ses écailles.
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Donc ses écailles qui lui permettent principalement deux choses, premièrement de se défendre
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contre des agressions extérieures, mais aussi de se déplacer, par ondulation donc.
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Du fait de ses déplacements par ondulation, le serpent est soumis à des contraintes de
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frottement, de friction, de manière continue, quotidienne.
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Alors du coup, pourquoi c'est intéressant pour l'industrie ? Parce que les enjeux
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de frottement, de friction, de tribologie, c'est un enjeu qui est présent dans toutes
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les industries.
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On peut noter le transport, la mobilité par exemple.
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Et donc la question, c'est comment est-ce que le serpent, est-ce qu'il répond à ces
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enjeux de frottement, de friction ? En réalité, il y a plusieurs aspects de ses écailles
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qui lui permettent du coup de résister à ces contraintes.
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Tu veux dire que tu nous parles de la structure des écailles ?
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Tout à fait, exactement.
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En réalité, il y a plusieurs choses.
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Donc il y a l'épaisseur, il y a la souplesse, mais il y a aussi en effet la structure, la
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texturation et la disposition de ses écailles qui lui permettent en fait de réduire la
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surface de contact entre son corps et le milieu dans lequel il se déplace.
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Et en réduisant la surface de contact, il va réduire les frottements et donc réduire
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le coefficient de friction et ça lui demande moins d'énergie pour se déplacer.
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Alors du coup, est-ce qu'on peut s'en inspirer pour résoudre des enjeux de frottement dans
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l'industrie ? La réponse est oui.
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En fait, des chercheurs se sont penchés du coup sur la structure, la disposition des
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écailles de serpent.
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Et pourquoi ça les intéresse ? Parce qu'en fait dans l'industrie, les frottements ça
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représente deux enjeux.
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Premièrement, la réduction de l'usure.
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On va chercher à réduire l'usure des matériaux, l'usure des composants pour allonger la durée
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de vie des équipements.
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Mais c'est aussi la réduction de la consommation énergétique.
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Globalement, plus on est du frottement et plus on dépense de l'énergie.
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Et en plus, c'est de l'énergie qui est perdue, donc ça peut toujours être amélioré.
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Alors qu'est-ce qu'on a comme exemple à présenter ?
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Alors justement, des chercheurs se sont penchés du coup sur la structure des écailles de
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serpent et ils l'ont reproduit en fait sur des surfaces métalliques par texturation
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de surface.
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En fait aujourd'hui, dans l'industrie, pour répondre aux enjeux de frottement, on fait
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de la lubrification liquide principalement.
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Donc on ajoute un lubrifiant chimique, ça pose plusieurs problèmes.
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Déjà, ça a un impact environnemental, un lubrifiant chimique, ça a un impact non négligeable.
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Et aussi, le lubrifiant ne peut pas être appliqué systématiquement.
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Donc ce qu'on peut faire, c'est qu'on peut texturer la surface d'un matériau pour conserver
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le même matériau et les mêmes propriétés mécaniques.
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Et c'est ce que du coup ces chercheurs ont fait.
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Ils ont texturé la surface d'un métal en s'inspirant des écailles de serpent.
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Et ce qu'on observe, c'est qu'en fait, on arrive à réduire de plus de 40% le frottement
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sur des surfaces texturées en comparaison à des surfaces lisses.
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Donc en fait, ça reprend le même principe que les écailles de serpent.
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On réduit à travers ce relief la surface du contact.
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C'est des texturations qui sont très petites.
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On parle de 50 micromètres de large sur 5 micromètres de relief.
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Et donc on réduit la surface de frottement.
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C'est-à-dire qu'à l'œil nu, on ne le voit pas finalement ?
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Tout à fait, c'est vraiment très, très petit.
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D'accord.
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Et un deuxième avantage aussi de cette texturation, c'est qu'en fait, on va créer un espace
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qui va permettre de loger ce qu'on appelle les troisièmes corps.
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Donc c'est les résidus abrasifs, les poussières, etc.
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Ça aussi, ça va permettre de réduire l'abrasion.
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Et en fait, ce qui est intéressant aussi, c'est que ça, c'est en condition sèche.
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Mais en condition lubrifiée, on va à l'inverse venir augmenter le coefficient de friction.
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Ce qui peut être intéressant pour certaines applications aussi.
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Industriel ? C'est dans l'industrie en particulier que ces matériaux sont pertinents ?
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Tout à fait, dans tout type d'industrie, dans plein d'applications technologiques possibles.
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Ça peut être dans l'automobile, dans l'aéronautique.
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Ça peut être dans tout un tas d'industries.
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Et voilà, c'est concrètement ce type d'innovation et d'inspiration qu'on utilise chez Bioxigy
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pour créer des technologies innovantes.
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Merci beaucoup.
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Merci beaucoup Jonas Adversson de Bioxigy.
04:22
Puis merci à vous de nous suivre avec fidélité dans Smartech.
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Vous nous regardez sur la chaîne Bsmart4Change.
04:27
Vous pouvez aussi nous suivre en podcast, bien évidemment.
04:30
À bientôt pour de nouvelles histoires tech.
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