Le scientifique qui a imité la peau du requin des Galapagos pour créer une feuille antibactérienne
Observée au microscope électronique, la peau du requin des Galapagos ou, plus précisément, ses denticules dermiques, forment un motif particulier en forme de losange dont la rugosité et la disposition géométrique, qui ressemble à une grille, empêchent l'installation de micro-organismes et de bactéries. En 2002, le Dr Anthony Brennan, professeur de science et d'ingénierie des matériaux à l'Université de Floride, a visité la base navale américaine de Pearl Harbor, à Hawaï, dans le cadre d'une recherche parrainée par la Marine. Il a été demandé d'étudier la possibilité de développer de nouveaux matériaux antisalissures afin de réduire l'utilisation de peintures toxiques utilisées pour empêcher les algues de recouvrir les coques des navires et des sous-marins. Voyant un sous-marin nucléaire rentrer au port couvert d'algues, Brennan a commenté qu'il ressemblait à une baleine, puis a demandé quels animaux marins lents ne se salissent pas comme ça. La réponse était le requin.
« Le Musée d'histoire naturelle de notre université abritait à l'époque la plus grande collection de requins au monde », explique le Dr Brennan. « Mes conversations avec les gens de notre musée m'ont permis d'examiner de vrais échantillons de peau de requin, et le premier échantillon provenait du requin des Galapagos. À partir de là, j’ai évalué de nombreux échantillons d’autres requins.
Après analyse, la conclusion était que cette structure cutanée empêchait la croissance des bactéries. Comme les algues, les bactéries s’enracinent seules ou en petits groupes dans le but d’établir de grandes colonies, formant ainsi des biofilms. Pour ce faire, ils ont besoin de surfaces qui ne leur demandent pas de dépenser trop d’énergie. Si les surfaces nécessitent beaucoup d’efforts pour être colonisées, les bactéries cherchent un autre endroit pour se développer ou meurent tout simplement en essayant.
Grâce à la peau de requin, le Dr Brennan savait qu'il avait découvert le début du développement d'une nouvelle technologie, même si en réalité, plus que d'avoir découvert quelque chose, il avait été inspiré et profité de la technologie qui, naturellement, existait déjà dans ce domaine. animal. , quelque chose qui dans le monde de la science est compris comme le biomimétisme : observer, comprendre et appliquer des solutions de la nature aux problèmes humains.
Le terme, qui signifie étymologiquement « imiter la vie », a été inventé par la biologiste américaine Janine Benyus dans son livre de 1997. Benyus, également co-fondateur de l'Institut de Biomimétisme, basé dans l'État du Montana, soulève dans cet ouvrage la thèse fondamentale selon laquelle les êtres humains devraient imiter consciemment le génie de la nature dans leurs créations, et nous encourage à maintenir une question constante : Que ferait la nature dans une situation spécifique ?
En réponse, les courbes aérodynamiques des becs des martins-pêcheurs ont été empruntées pour concevoir des trains à grande vitesse plus silencieux. Des vaccins pouvant être conservés sans réfrigération ont été créés en copiant la chimie d'un ancien crustacé appelé artémia, et les colorants toxiques ont été remplacés par des matériaux biodégradables qui imitent l'éclat de la baie de marbre africaine, le fruit non comestible au bleu le plus intense. couleur connue dans tout matériel biologique.
C'est également grâce à ce principe que le Dr Anthony Brennan a fondé une entreprise pour développer des matériaux antibactériens. L'entreprise s'appelle , et son produit phare est Sharklet, une feuille de plastique adhésive qui empêche la croissance des bactéries et est déjà utilisée avec succès sur les surfaces à fort contact dans les hôpitaux, les transports et les toilettes publiques, les comptoirs des points de vente, entre autres espaces. . Sur le marché mondial des revêtements antimicrobiens, évalué à 5 milliards de dollars, Sharklet est déjà un acteur majeur. Selon le rapport du Fermanian Business & Economic Institute, la bioinspiration devrait générer 1,6 billion de dollars de production mondiale d'ici 2030, les entreprises de tous les secteurs se tournant de plus en plus vers les conceptions de la nature pour résoudre les défis humains.
Redonner l'inspiration
La Convention sur la diversité biologique (CDB) est un traité établi par les Nations Unies entré en vigueur en 1993 et a pour objectifs la conservation de la biodiversité, l'utilisation durable de ses composantes et le partage juste et équitable des bénéfices résultant de la biodiversité. .utilisation des ressources génétiques. Tous les États membres de l'ONU l'ont ratifié, à l'exception des États-Unis. Le Protocole de Nagoya est un accord complémentaire à la CDB, entré en vigueur en 2014. Son objectif est de garantir que les avantages des ressources génétiques et des connaissances traditionnelles soient partagés de manière juste et équitable.
Avant l’établissement de ces traités, les entreprises pouvaient librement breveter et tirer profit du matériel génétique des plantes et des animaux, sans indemniser les pays ou les communautés responsables de la conservation de ces espèces et de leurs écosystèmes. Aujourd’hui, le domaine croissant du biomimétisme a ouvert de nouvelles voies à ce que certains décrivent comme une forme moderne de biopiraterie. « Tout comme les ressources génétiques ont été historiquement exploitées sans tenir compte de leurs origines, les conceptions et stratégies de la nature sont désormais commercialisées sans répartition équitable des bénéfices avec les écosystèmes et les espèces qui les ont inspirées », déclare César Rodríguez Garavito, professeur de droit à l'Université de New York. et fondateur du projet More Than Human Life (MOTH), défini comme une initiative interdisciplinaire qui promeut les droits et le bien-être des êtres humains, des non-humains et du réseau de vie qui nous soutient tous. « Même si les organismes naturels sont souvent considérés comme des sources d’innovation, ils ne sont pas encore reconnus comme contributeurs et participants aux bénéfices tirés des technologies bioinspirées qu’ils contribuent à créer. Sans protections juridiques élargies, ces écosystèmes restent vulnérables, exclus des gains économiques d'une industrie multimilliardaire », ajoute Rodríguez Garavito.
Il est temps de donner à la nature le mérite qu’elle mérite pour avoir inspiré l’innovation humaine. C’est ce que proposent MOTH et l’Institut du Biomimétisme. La proposition a été présentée en octobre dernier dans le cadre de la COP 16 tenue à Cali et repose sur la nécessité de combler une lacune des cadres juridiques actuels, pour garantir que la nature bénéficie des conceptions et des technologies qu'elle contribue à créer.
« Le biomimétisme ne repose pas sur les ressources que nous pouvons extraire de la nature, mais sur des idées, des modèles, des processus et des stratégies que nous pouvons imiter pour créer un monde plus durable », explique la biologiste Janine Benyus. « Les conceptions de la nature ont fait leurs preuves et sont approuvées par la Terre, et le partage des bénéfices pourrait garantir que les habitats qui ont donné naissance à ces innovations restent des sources vitales d’innovation. »
La proposition du Biomimicry Institute et du projet MOTH vise à garantir que les bénéfices des innovations biomimétiques contribuent directement à la protection des espèces et des écosystèmes qui les ont inspirées, en particulier dans les régions riches en biodiversité du sud de la planète. L'idée envisage deux manières. A court terme, un système de contributions volontaires des entreprises qui prennent les devants en la matière. À long terme, élargir le cadre de protection de la Convention sur la diversité biologique pour inclure non seulement les paiements pour les ressources génétiques, mais aussi pour les modèles, processus et stratégies inspirés par la nature.
« Ma première impression est que ce serait un monde merveilleux si nous pouvions tous travailler ensemble en harmonie les uns avec les autres et avec la nature », déclare Anthony Brennan de Sharklet Technologies. « Cependant, la réalité est que démarrer une entreprise est extrêmement difficile et nécessite un capital énorme, tant en termes d’argent que de personnes. Mon impression est que les entreprises les plus performantes financièrement soutiendront l’environnement, directement ou indirectement. Je m'oppose donc à ce que les gouvernements continuent de tenter d'imposer des réglementations aux entreprises qui utilisent ou auraient pu utiliser des technologies de nature biomimétique. J’espère que ceux qui réussiront le mieux le feront par eux-mêmes.
