Le Biomimétisme
Importance : Cette phase de création n'est pas importante, elle est inestimable ; ce n'est pas tant le travail de création qui est si important, c'est sa conclusion, car il s'agit là de l'objet final, de l'innovation qui est produite. C'est le but physique et intrinsèquement libéral de la démarche biomimétique : produire l'innovation qui révolutionne ( à différent niveaux suivant l'innovation ) la société, l'économie ou la science , et souvent les trois !
Compétences utilisées : Cette étape, de part son caractère purement technique et du fait qu'elle doit suivre la manière de réaliser énoncée par l'étape précédente, utilise les mêmes compétences que pour la phase de R & D.
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Emplois impliqués : Tout comme pour les compétences utilisées, et essentiellement car cette phase est une phase de création assez classique, les emplois impliqués sont tout les emplois techniques de la sixième étape (mécanicien, ingénieur, informaticien, technicien spécialisé, designer, électronicien, ...).
Moyens employés : La phase de fabrication est comme toutes les phases de fabrication d'innovation existantes, les moyens sont relativement élevés (tout de même bien moins que pour l'étape de R & D), et juste suffisants pour produire ce qui est demandé, ici, l'innovation biomimétique. Les efforts humains suivent également la même proportion pour permettre la création de l'innovation la plus en accord avec ce qui est demandé et espéré.
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Durée/Difficultée : Le temps que prendra la fabrication complète de l'innovation dépend des contraintes et des attentes énumérées par toutes les étapes précédentes, en particulier celle de R & D. Cette durée oscille entre longue (quelques années) si la création s'avère complexe, et assez courte (quelques mois) si la réalisation est aisée ou grandement avancée. La difficulté s'applique de la même manière, car c'est elle qui détermine la durée de fabrication de l'innovation.
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Exemple : Les 5 années nécessaires à la fabrication du premier Shinkansen japonais et à son implantation dans le domaine ferroviaire.
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Importance : La sixième étape résume à elle seule toute la démarche, elle rassemble toutes les informations et connaissances récoltés sur la caractéristique intéressante, elle les analyse pour développer la conception de l'innovation biomimétique avec les sciences qui lui sont propres, et elle engendrera le travail théorique de toute la démarche. Il n'y a donc pas besoin de prouver son importance tant cela saute aux yeux.
Compétences utilisées : L'étape demande les mêmes compétences que celles de la dernière étape (qui dépendent de l'innovation et de ses domaines d'application) mais cette fois plus techniques, car le travail ne sera plus qu'un travail de recherche, mais surtout un travail de recherche de conception.
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Emplois impliqués : Les mêmes que pour la dernière étape, mais en rajoutant les emplois techniques des domaines scientifiques (mécanicien, ingénieur, informaticien, technicien spécialisé, designer, électronicien, ...).
Moyens employés : Comme pour la majorité des développements d'innovations, la phase de recherche et de développement est privilégiée par tous (actionnaires, décisionnaires, scientifiques,...) ; cela a donc pour conséquence que la majorité des moyens (là encore, financiers et intellectuels) est employée à cette étape. Ainsi, la réalisation de l'étape de R & D est accompagnée de grands moyens et de grands efforts car elle est plus qu'importante aux yeux de tous, et on fournit le maximum pour permettre au projet d'aboutir, avec le plus de réussite possible.
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Durée/Difficultée : Comme vous l'aurez deviné, cette étape est fondamentale ; et de part les moyens, les compétences et les enjeux engagés, cette phase se doit d'être la plus aboutie possible, ce pourquoi sa durée sera longue afin que l'on prenne le temps de parfaire le développement. Sa difficulté, déjà relativement grande, sera d'autant plus élevée si le développement de la réalisation finale s'avère complexe (pour cause d'un cahier des charges très rigoureux, d'une innovation trop novatrice pour pouvoir se mettre en place rapidement, du manque de matières assez précieuses, de recherches complexes, de difficultés de réalisation, etc...) .
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Exemple : Toute la période de recherche et de développement qui a été nécessaire aux entreprises et instituts de recherche japonais pour savoir comment concevoir le "Shinkansen" (l'innovation biomimétique ferroviaire copiant le martin-pêcheur) et démarrer sa conception .
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La démarche biomimétique :
Bienvenue sur la deuxième partie de notre développement basé sur le plan donné à la page "Une solution durable et révolutionnaire ?". Dans cette page, nous essaierons de traiter, simplement, de la démarche avec laquelle fonctionne le biomimétisme actuellement ; en mettant en valeur tout ce qui gravite autours : les emplois mobilisés, les compétences, les moyens, les objectifs, etc...
Bonne lecture.
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Durant toutes les pages précédentes, nous vous avons parlés de notre sujet, le biomimétisme, et l'avons analysés, mais sans jamais le décrire précisément et exprimer de quoi il s'agissait véritablement au sein de notre société et de notre science.
C'est ce que nous allons faire à présent, en étant moins analytiques, et en étant en accord avec le plan : Nous vous exposerons ce qu'est que le biomimétisme en montrant comment il se déroule au fur et à mesure des étapes qui la constituent et qui entrent en jeu dans son développement ; et pour chacune de ces étapes, nous les relirons avec les moyens mis en oeuvre, ses objectifs, son importance, les compétences, les emplois appliquées, la difficulté du travail et le temps mis à disposition, ainsi qu'un exemple pour une meilleure compréhension...
Le biomimétisme est une science, et la réalisation de celle-ci demande une série d'étapes essentielles, les voici :
1 Etude générale d'une espèce ou d'un aspect naturel
2 Observation d'une spécificité ou d'une caractéristique
3 Compréhension de la particularité
4 Recherche de domaine(s) pouvant bénéficier du caractère
5 Recherche du moyen de mimer la caractéristique
6 Recherche et développement de l'innovation biomimétique
7 Conception finale du biomimétisme
8 Analyse des résultats
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( ces étapes et leur ordre sont une généralité, il se peut que certains cas ou situations spécifiques de biomimétisme ne suivent pas exactement le même plan et ne soient pas constitués des mêmes phases )
1 Le commencement de la démarche biomimétique :
Etude générale d'une espèce ou d'un aspect naturel
La toute première étape de la démarche de biomimétisme commence généralement par l'étude générale.
Description : Cette étape débute le travail de biomimétisme, elle consiste à observer attentivement une espèce (animale ou végétale) ou un aspect naturel (comme une production d'énergie naturelle ou un minéral par exemple) dans sa généralité et son ensemble.
Objectif : Le but de cette recherche est de remarquer une caractéristique digne d'intérêt au sein de l'espèce ou de l'aspect étudié et l'isoler.
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Importance : Cette phase est décisive car elle est le commencement de la démarche biomimétique, il vaut donc mieux qu'on lui accorde de l'importance car l'amplitude de sa réussite sera capitale pour la suite de la démarche.
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Compétences utilisées : Majoritairement de la biologie (animale, végétale ou cellulaire ; comme l'éthologie, la zoologie, la physiologie, la botanique, bactériologie, ...) .
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Emplois impliqués : Biologiste, éthologue, zoologiste, botaniste, ...
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Moyens employés : Cette étape engage un intérêt assez conséquent, et dispose donc de moyens mis en place importants, tant dans les efforts que dans l'argent .
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Durée/Difficulté : Le temps demandé par cette étude est variable, il peut être lent (plusieurs années) ou très rapide quelques jours), en fonction de la vitesse à laquelle on trouve une caractéristique intéressante.
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Exemple : L'étude des geckos, afin de trouver une caractéristique intéressant (ici, la capacité adhésive de leurs pattes) .
2 La continuation sous la forme d'approfondissement :
Observation d'une spécificité ou d'une caractéristique
Une fois que l'on a trouvé une caractéristique ou une spécificité intéressante au sein du domaine étudié, on peut commencer la seconde étape : l'observation complète et précise de cette particularité.
Description : Durant cette étape, on s'intéresse de près à la caractéristique remarquée dans l'étape précédente, on l'observe attentivement pour en tirer toutes les informations nécessaires.
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Objectif : Récolter et réunir toutes les informations utiles de cette caractéristique.
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Importance : La seconde étape est tout aussi important que la première, car ce travail de recherche d'informations est vitale pour la suite de la démarche.
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Compétences utilisées : Toujours de la biologie, mais alliée cette fois à la chimie et à la physique
pour étudier en détail la caractéristique sous tout ses aspects (étude cellulaire, atomique, des procédés physiques et de la physiologie biologique)
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Emplois impliqués : Biologiste, zoologiste, botaniste, chercheur, technicien de laboratoire, généticien, ...
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Moyens employés : Cette phase, malgré son importance, dispose de moyens limités ; les moyens accordés son moyens car cette étape est longue et n'offre pas de résultats intéressants, pourtant, on ne peut y passer à côté et les moyens définirons la quantité et la qualité des informations obtenues.
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Durée/Difficulté : Cette étape de rassemblement d'information est longue, en général la plus longue de toutes, car les domaines sont nombreux et complexes, et la prise et le rassemblement des informations sont conséquentes et parfois difficiles.
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Exemple : L'étude complète de la force adhésive du gecko et le rassemblement des informations qui la caractérisent.
3 Le stade de la compréhension biomimétique :
Compréhension de la particularité
A présent que la longue étape précédente est achevée, et que les informations utiles ont étés réunies et rassemblées ; le travail de la troisième étape, la réflexion pour comprendre la caractéristique peut débuter.
Description : L'étape de compréhension consiste à analyser et étudier les informations mises en commun pour tirer une explication scientifique du phénomène étudié.
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Objectif : Comprendre comment marche la caractéristique observée grâce à la science.
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Importance : Cette étape est la première clé de la démarche biomimétique, son importance est capitale car elle permet de comprendre ce que l'on étudié et de donner les outils scientifiques pour la suite de la recherche.
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Compétences utilisées : Principalement de la physique et de la chimie pour comprendre les principes régulant la caractéristique ; éventuellement de la biologie pour le fonctionnement cellulaire, entre autre ; et beaucoup de mathématiques pour les calculs .
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Emplois impliqués : Biologistes spécialisés (botaniste, zoologiste, microbiologiste,...), chercheur, technicien de laboratoire, ingénieur chimiste, ...
Moyens employés : Cette étape ne demande pas de forts moyens financiers, le gros du travail se fait par la réflexion ; ainsi, très peu de moyens budgétaires sont engagés mais de bons efforts intellectuels en étude et en analyse sont fournis.
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Durée/Difficulté : Le temps demandé est moyen, car il faut trouver l'explication aux données récoltées précédemment sous tout les aspects de la science, pour comprendre parfaitement et complètement la caractéristique.
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Exemple : Toujours avec l'exemple du gecko, cette étape correspond à la compréhension de la capacité de force adhésive des pattes, c'est à dire la découverte et l'assimilation de la force de van der Waals.
4 La recherche de bénéfice :
Recherche de domaine(s) pouvant bénéficier du caractère
Grâce à l'étape précédente, on sait désormais tout sur la caractéristique qui nous intéresse, il nous faut à présent déterminer les domaines qui peuvent en bénéficier, cette étape vise donc à rendre la caractéristique lucrative.
Description : La quatrième étape consiste à analyser la caractéristique pour en déceler tout les bénéfices possibles applicables, ainsi qu'à les relier avec les domaines possibles qui pourraient en profiter (équipement militaire, système de production, innovation scientifique, nouveauté technologique, optimisation de transports, ...). Cela afin de créer de l'innovation et de l'argent grâce à l'application biomimétique.
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Objectif : Trouver les utilités à tirer de la caractéristique, et à quels domaines les appliquer pour en tirer le maximum de bénéfices financiers et intellectuels .
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Importance : Cette recherche ne se caractérise pas spécialement par son importance, mais elle demeure néanmoins une étape obligatoire car représentant l'intérêt capitaliste (plus qu'intellectuel) de la démarche biomimétique ; ce qui est très recherché pour les actionnaires fournissant les moyens aux recherches sur cette science.
Compétences utilisées : Cette phase ne demande pas de compétences particulières, mais des connaissances élémentaires sur tout les sujets d'applications et de domaines (ingénierie, physique, biologie, économie, technologie, etc...) pour déterminer les meilleurs moyens de tirer profit de la caractéristique.
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Emplois impliqués : Chercheurs de tout domaines, économistes, ingénieurs, et toute autre personne pouvant apporter des connaissances utiles à la recherche de la meilleure application.
Moyens employés : Cette recherche ne sollicite quasiment aucun moyens financiers, et pas énormément de ressources intellectuelles complexes, le gros du travail se fait surtout dans la recherche des domaines, pièce centrale de cette étape qui se doit d'être la plus complète possible pour tirer le maximum de la caractéristique.
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Durée : L'étape est assez rapide, et d'autant plus si les domaines d'applications sont peu nombreux.
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Exemple : La caractéristique de force adhésive des geckos appliquée dans l'innovation scientifique, technologique et médicale pour former des objets aux capacités super-adhésives, ou renforcer ceux existants.
5 Apprendre à mimer la nature :
Recherche du moyen de mimer la caractéristique
L'étape précédente nous a permis de trouver les avantages offerts par la caractéristique et les domaines qui en bénéficierons. Il faut donc ensuite logiquement trouver le façon pour copier cette caractéristique naturelle afin de continuer la démarche biomimétique, et c'est ce que représente cette étape.
Description : La cinquième étape est là encore une étape de recherche, en effet, la caractéristique ne demande qu'à être copié, cette étape répond donc à la question "Comment faire pour la mimer ?". Pour cela, on étudie le fonctionnement de caractère en essayant de trouver le meilleur moyen de l'adapter technologiquement, méthodiquement, chimiquement,... à la société et/ou à la science.
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Objectif : Déceler comment appliquer la caractéristique dans les domaines correspondants.
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Importance : La recherche de ce(s) moyen(s) est décisive car elle permet de savoir comment créer l'innovation biomimétique en fonction des différents domaines applicables (médecine, ingénierie, chimie,...) et de visualiser ce que l'on devra utiliser comme ressources dans les étapes futures.
Compétences utilisées : Cette phase requiers des connaissances pointues dans de nombreux domaines techniques telles que la robotique, la chimie moléculaire, la biologie avancée, la médecine, la nanotechnologie, la physique sous tous ses aspects, etc... ; c'est l'étape qui peut demander le plus de domaines de connaissances, mais en fonction de la caractéristique (ex: une caractéristique d'ordre moléculaire nécessaire à la neurologie demandera des compétences et des connaissances en médecine, chimie et biologie moléculaire, neurotechnologie,...).
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Emplois impliqués : Physicien, chercheur en médecine, ingénieur chimiste, biologiste animal, technicien d'étude (clinique, biologique, chimique,...), expérimentaliste en laboratoire, biochimiste, ingénieur biomédical, roboticien, ingénieur,...
Moyens employés : Malgré toutes les compétences requises pour cette étape, le moyens devant être engagés sont minimes car la recherche de la manière de mimer la caractéristique ne coûte rien, la réflexion intellectuelle est souvent évidente pour certains cas (comme l'aérodynamisme du martin pêcheur pour les trains par exemple ) et dans les autres cas, n'engage pas de moyens excessifs.
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Durée/Difficultée : La durée de la phase dépend de sa difficulté, qui dépend elle exclusivement de la caractéristique. Elle est soit très courte car d'une difficulté minime si la manière pour mimer est évidente (tel l'envergure et la disposition des ailes d'oiseaux qui s'applique évidement à l'aéronautique par la réalisation d'ailes d'avion et leur disposition) ; soit assez rapide car d'une difficulté faible si la manière est cette fois moins évidente ou touchant plusieurs domaines à la fois (tel la composition et la structure de la peau des squales qui procure une résistance quasi nulle et qui s'applique à la réalisation d'armement militaire, à la conception nautique et aéronautique, au domaine sportif,... par le mimétisme structurel et composite et différents matériaux) .
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Exemple : L'adhésion hors norme du gecko liée à la force de van der Waals qui se copie avec une colle ou des nano spatules imitant le principe biologique donnant lieu au procédé physique.
6 L'heure du travail le plus difficile :
Recherche et développement de l'innovation biomimétique
L'étape précédente, d'une grande simplicité, laisse à présent place à l'étape la plus complexe d'entre toutes : le recherche et développement de l'innovation biomimétique. Nous savons comment mimer la caractéristique, durant cette étape, il faudra désormais développer et savoir réaliser le mimétisme de celle-ci ; toutes les étapes précédentes ont préparées le terrain pour celle-ci, qui est la principale de la démarche.
Description : Cette étape de R & D consiste à se servir de toutes les informations réunies jusque là pour développer l'innovation mimant la caractéristique naturelle. Ce développement s'achèvera par la réalisation finale théorique (sous la forme d'un prototype ou d'un plan de conception final, par exemple) résultant du travail de recherche et de développement, qui nous permettra de savoir comment réaliser l'innovation sous sa forme finale.
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Objectif : Développer l'innovation jusqu'à trouver la manière de la réaliser (les matériaux utilisés, la structure, le fonctionnement, le plan de conception ou d'assemblage,...) sous sa forme la plus élaborée, la plus innovante et avec le plus de bénéfices à apporter.
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7 L'aboutissement de tout ce travail :
Conception finale du biomimétisme
Tout le travail nécessaire à la préparation de la fabrication étant fait, nous pouvons enfin concevoir physiquement l'innovation sur laquelle nous travaillons depuis si longtemps. C'est ainsi que cette étape arrive dans la démarche biomimétique ; c'est l'aboutissement des efforts fournis qui se distingue de la création bio-innovante fabriqué lors de cette phase.
Description : Comme son nom l'indique, la phase de conception consiste à réaliser, grâce à l'ensemble des données de fabrication relevées lors de la dernière étape, l'innovation finale inspirée de la caractéristique étudiée. C'est cette innovation ainsi produite à la fin de l'étape qui représentera tout le travail de recherche biomimétique, en accord avec les enjeux et les contraintes fixées précédemment. Le produit final sera nommé innovation bio-mimétique et il restera à l'étape de l'introduire dans la société et les sciences qu'il touche.
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Objectif : Concevoir la réalisation ultime du projet biomimétique, l'innovation réelle, tout en suivant le modèle indiqué par le travail de R & D ; et le mettre en place, l'introduire dans le (ou les) domaines qu'il touche.
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8 La dernière étape de cette éprouvante démarche biomimétique :
Analyse des résultats
Bien souvent, on considère que la dernière étape de la démarche est la création de l'innovation, mais on oublie alors une étape fondamentale : celle de l'analyse des résultats pour en voir les bienfaits et essayer de les améliorer.
En effet, car c'est bien l'objectif du biomimétisme et de sa démarche (en plus de ses intérêts du point de vue capitaliste) que d'apporter le meilleur et révolutionner la science, la société et l'économie ; et c'est cette étape qui permet d'optimiser les résultats, et de les mettre en valeur. Elle prend place une fois que l'innovation a été implanté durablement et que des résultats apparaissent, à partir de là, l'ultime étape peut commencer !
Description : Notre innovation biomimétique a été instauré dans son domaine correspondant, il faut désormais mettre en place cette étape finale, il nous faut analyser. Cette étape consiste donc à examiner les résultats obtenus, et de les mettre en lumière pour arriver à tirer des conclusions de la démarche et de la science biomimétique, pour les innovations futures ou bien pour améliorer celle-ci.
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Objectif : Tirer une observation complète de l'innovation et de la démarche afin d'améliorer les recherches futures, de mettre en valeur la science du biomimétisme, de trouver de nouvelles idées de développement innovant, et de perfectionner l'innovation avec de nouveaux acteurs et objectifs.
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Importance : Cette étape n'est ni à dénigrer, ni à prendre à la légère, car bien que parfois ignoré, elle est d'une grande importance car si on prend le temps d'analyser les résultats de l'innovation, cela peut permettre de faire d'énormes avancées scientifiques pour le futur de notre société et pour la recherche biomimétique.
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Compétences utilisées : Cette phase requiers uniquement des compétences touchant au domaine de l'innovation (pour permettre de bien analyser ses résultats) et quelques notions élémentaires dans les autres domaines scientifiques (pour pouvoir ouvrir l'innovation sur d'autres domaines ou en faire ressortir d'autres idées touchant des domaines différents en tant qu'ouverture).
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Emplois impliqués : Le domaine purement scientifique (et quelque peu technique) est privilégié pour cette fin de démarche biomimétique , ainsi, c'est ce genre d'emploi qui est dominant (tel que scientifique, chercheur, technicien, ingénieur,...).
Moyens employés : Les moyens sont très réduits lors de cette étape (de part le fait que les étapes précédentes ont coûté de gros moyens et d'efforts, et que l'analyse des résultats soit considérée à tords comme moins importante) ; fort heureusement, elle ne demande pas de moyens élevées, car l'analyse est assez simple et ne sollicite quasiment pas de ressources financières, uniquement intellectuelles.
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Durée/Difficultée : Ainsi, c'est pour cela que la durée de l'étape est très courte (rarement plus de quelques mois), et que sa difficulté est tout aussi faible, car bien que les enjeux cette analyse soient conséquents, les efforts à fournir pour les atteindre sont peu nombreux et peu complexes.
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Exemple : L'analyse qui a eût lieu après l'innovation avec le fil de byssus des moules.
Dans cet exemple, le biomimétisme visait initialement seulement à créer une colle super adhésive, mais l'analyse des résultats a permit de remarquer que cette innovation pouvait aussi toucher le domaine médical ; en révolutionnant la manière de suturer les plaies et donc en permettant de sauver des milliers de vies futures et d'améliorer considérablement la qualité et la facilité des soins médicaux. Et une telle découverte n'aurait pas été possible sans la réalisation de la huitième étape, celle d'analyse des résultats, considérée par certains comme inutile....
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Fin de la démarche.
La démarche biomimétique dont nous dissertons dans cette page est donc caractérisé par ces 8 étapes qui la composent (en général).
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L'étude, l'observation, la compréhension, la recherche sous tous ses aspects, la conception, l'analyse, toutes ces actions sont intrinsèques au travail de biomimétisme, ce qui prouve bien qu'il s'agit d'une science à part entière, ajouté aux domaines pluridisciplinaires impliqués et aux objectifs et exemples décrits, on a alors plus de doute sur l'importance de ce modèle biomimétique.
Ce modèle ainsi décrit, on comprend qu'il est sérieux et applicable, car sa véracité est démontrée durant toute cette page, pour la relier avec notre problématique.
Notre page est maintenant achevée, nous espérons réellement que vous l'avez comprise et appréciée car elle est essentielle à notre développement, elle décrit comment se déroule véridiquement la démarche biomimétique.
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Au vu de toutes les informations que nous vous avons donnés, vous en savez désormais assez sur notre sujet et son développement pour que nous puissions à présent poursuivre l'exposé en vous présentant les applications biomimétiques, les innovations qui sont les plus intéressantes à étudier.
Bonne suite de lecture.
