Depuis quelques années, scientifiques et ingénieurs se laissent instruire de manière très littérale par les plantes et les animaux pour en copier les caractéristiques. Ce domaine s'appelle la bionique.

La nature inspire tant de bonnes idées que les scientifiques se sont constitués une base de données répertoriant déjà des milliers de systèmes biologiques. Ils consultent cette base de données pour trouver "des solutions naturelles à leurs problèmes techniques". Ces systèmes naturels sont si perfectionnés qu'ils sont appelés "brevets biologiques". L'homme intelligent admet donc implicitement qu'il n'est pas le titulaire de ces brevets. Plus encore, selon les lois que nous nous sommes fixés, un fabricant qui copie un modèle déposé sans en indiquer l'inventeur peut être coupable d'un délit.
En décrivant quelques-uns de ces systèmes, les questions suivantes nous viennent donc "naturellement" : où la nature inintelligente a-t-elle trouvé toutes ces idées géniales ? Est-il logique que des chercheurs hautement qualifiés, qui imitent grossièrement des systèmes de la nature pour régler des problèmes techniques complexes attribuent le génie de l'idée originale à l'évolution inintelligente ? Si la copie a demandé un concepteur intelligent, que dire de l'original ?

A qui revient le plus grand mérite : à l'artiste, ou à l'élève qui imite sa technique ?

Des ailes d'avions inspirées par des ailes d'oiseaux :

Le tracé de l'aile des avions a été amélioré au cours des années grâce à l'étude des ailes des oiseaux.

La courbure de celles-ci crée la portance qui est indispensable pour contrebalancer la pesanteur (voir la page portance pour plus d'explications).

Cependant, il y a risque de décrochage si l’aile est trop relevée. Pour éviter cela, l’oiseau dispose de rangées de plumes (semblables à des volets) sur le bord antérieur de ses ailes. Lorsque l’inclinaison de l’aile s’accentue (1, 2), ces volets se soulèvent et maintiennent ainsi la portance en empêchant le filet d’air principal de ‘décoller’ de la surface de l’aile.

L’oiseau peut maîtriser les turbulences et prévenir le décrochage au moyen de l’alula (3), une petite houppe de plumes qu’il peut dresser comme un pouce.

À l’extrémité des ailes des oiseaux et des avions se forment des tourbillons qui produisent une résistance à l’avancement. Les oiseaux parviennent à la réduire de deux façons. Certains, parmi lesquels le martinet et l’albatros, sont pourvus d’ailes longues et effilées dont la configuration élimine la plupart des tourbillons. D’autres, tels les éperviers et les vautours, ont des ailes larges qui normalement créeraient d’importants tourbillons. Mais ces oiseaux évitent ce phénomène en écartant, comme des doigts, les rémiges à l’extrémité de leurs ailes, transformant ainsi le bout émoussé de celles-ci en une surface à fentes multiples, ce qui réduit les tourbillons et la résistance à l’avancement (4).

Les constructeurs d’avions ont adopté plusieurs caractéristiques de l’aile de l’oiseau. Sur un avion, la courbure générale de l’aile détermine la portance. Différents types de volets et de becquets servent d’aérofreins ou à contrôler l’écoulement de l’air. En outre, sur certains petits avions on réduit la traînée en bout d’aile par l’installation d’une cloison de décrochage, une lame perpendiculaire à la surface de l’aile. Toutefois, les ailes d’avion sont encore loin de valoir les merveilles de technique que sont les ailes des oiseaux.

Lors de mes recherches, j'ai trouvé cette page très complète sur l'aérodynamique de l'aile des oiseaux, différente selon les types d'oiseaux, selon qu'ils exploitent les courants d'air chaud pour s'élever, qu'ils soient planeurs, qu'ils soient terrestres ou marins...
Tout simplement impressionnant : Ornithologie - Technique

Des ailes d'avions inspirées par des ailes de mouette

Les ingénieurs ont récemment poussé l'imitatuion des encore plus loin dans l'imitation des ailes d'oiseaux. Des chercheurs de l'Université de Floride ont construit un prototype d'avion téléguidé qui peut, comme la mouette, faire du surplace, piquer et monter en flêche.

Les mouettes exécutent leurs acrobaties aériennes en fléchissant les ailes au niveau du coude et de l'épaule. Sur le modèle de cette aile articulée, le prototype d'avion téléguidé, de 60 centimètres de long, possède un petit moteur qui commande une série de tiges métalliques actionnant les ailes, ce qui lui permet de faire du surplace et de piquer entre les grands bâtiments. L'armée de l'air américaine a hâte d'exploiter cet engin très maniable pour rechercher des armes chimiques ou biologiques dans les grandes villes.

Des ailes d'avions inspirées par des nageoires de baleine ?

Les découvertes récentes sur la technique de chasse des baleines à bosses ont soulevés des questions. En effet, pour se nourrir ce mammifère peut nager en spirales sous les poissons et autres crustacés convoités en soufflant des bulles qui forment un filet sur un diamètre minime de 1,50 mètre. Emprisonnées dans ce filet les proies sont rassemblées à la surface pour être happées en une seule bouchée. Intrigués, les chercheurs ne comprenaient pas comment un animal pouvant atteindre une trentaine de tonnes et disposant d'un corps relativement rigide, donc peu souple, pouvait arriver à décrire des virages aussi serrés.
Ils ont découvert que son secret réside dans la forme de ses nageoires, dont le bord d'attaque n'est pas lisse comme celui des ailes d'avions, mais dentelé, présentant une rangée d'excroissances appelées tubercules. Quand la baleine fend l'eau, les tubercules augmentent la portance et réduisent la résistance, créant une accélération de l'eau sur la nageoire en un courant circulaire régulier, même lorsque la baleine s'élève presque à la verticale. Si le bord de la nageoire était lisse, la baleine serait incapable de décrire des cercles aussi étroits, car l'eau tourbillonnerait derrière elle et ne permettrait plus la portance.

Voir la page sur la portance pour plus d'explications.

Quelles applications pratiques cette découverte laisse-t-elle entrevoir ? Des ailes d'avions inspirées de ces nageoires auraient besoin de moins d'ailerons et autres mécanismes servant à modifier le flux d'air, tout en étant plus sûres et plus faciles à entretenir. De l'avis de John Long, spécialiste de biomécanique, "il se pourrait que bientôt le moindre avion de ligne soit équipé des protubérances de la baleine à bosses".

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