Biomimesis

Naturellement génial !

Quand Archimède avait 200 millions d’années de retard !

Quand Archimède avait plus de 200 millions d’années de retard !

Archimède est connu pour son principe “Tout corps plongé dans un fluide subit une force verticale…” mais également pour l’invention de l’engrenage. Il est donc le premier à avoir conceptualisé et construit ces roues dentées qui permettent de transmettre efficacement des forces. Le premier ? Et bien non ! Un petit insecte bondisseur, l’issus, la cigale bossue, cousine des cigales communes et des cicadelles, se targue de damer le pion à Archimède de Syracuse. Et pas qu’un peu, plus de 200 millions d’années d’avance sur l’éminent scientifique Grec ! L’invention a été faite à l’ère du Trias. Elle est le produit de l’évolution pas d’une conception humaine.

Et l’insolent issus se targue même d’utiliser cette solution mécanique uniquement pendant ses jeunes années, alors à l’état de nymphe, pour la délaisser ensuite à l’age adulte, comme une erreur de jeunesse !

Issus

Ces engrenages permettent à la cigale bossue de faire des bonds magistraux. Ils sont situés au niveau du Trochanter, partie qui relie le dessous du thorax au fémur. Ces deux engrenages s’emboitent l’un dans l’autre.
A la dernière mue, les engrenages sont échangés pour un mécanisme à friction, car le risque de casser est élevé, l’animal étant devenu plus grand et plus lourd. cela se comprend car à sa dernière mue il perd la possibilité d’effectuer une réparation à la mue suivante !

Issus-pattes

L’image que vous voyez ci-dessous n’est pas un grossissement d’un mécanisme de précision d’une montre mais bien le mécanisme de précision de la nymphe de l’issus ! Les performances de l’animal sont remarquables. Il est capable de sauter à une vitesse de 5 mètres par seconde. Il atteint cette vitesse au départ du saut en moins d’une milliseconde et doit donc endurer une accélération de 500 à 700 G. Notons que les pilotes d’avions de chasse endurent eux une dizaine de G (soit 10 fois leur poids). Il serait intéressant de comprendre comment notre petit insecte avant-gardiste fait pour résister à une accélération équivalente à 700 fois son poids sans être écrasé, sans que ces organes internes mous ne soient broyés par compression ! De possibles applications sont peut-être à la clé…

Issus-02-0913-de1

Cet exemple illustre parfaitement le fait qu’il est toujours nécessaire de vérifier si tel ou tel autre problème technique n’a pas trouvé solution au sein de la nature. Bien entendu l’un des premiers et très grand scientifique de l’histoire, qu’était Archimède, n’avait pas les moyens technologiques d’observer le mécanisme microscopique sur les pattes de l’insecte. Sa contribution est d’autant plus impressionnante. Mais actuellement les moyens technologiques et les connaissances scientifiques sont incroyables, il n’y a donc plus d’excuse… Et c’est ce qu’a bien compris le professeur de Cambridge, Malcolm Burrows, co-auteur de l’étude publiée dans Science, en scrutant ces petits insectes, mangeurs de lierre, du fond du jardin de l’un de ses collègues en Allemagne  ! Malcolm Burrows raconte que de retour en Angleterre, il fouilla les lierres aux alentours de l’université et des rues de Cambridge en vain. Pas moyen de mettre la main sur la cigale bossue pour entamer ces recherches. C’est son petit fils de 5 ans qui vînt à la rescousse de son grand-père en lui disant qu’il avait trouvé les fabuleuses bestioles sauteuses au fond de son jardin ! L’étude, caméra rapide au poing, put alors commencer…

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This entry was posted on 17 septembre 2013 by in Biomimétisme.