CHAPITRE 8
BIOMIMETISME ET ARCHITECTURE

Vu la quasi perfection des créations naturelles, ces dernières constituent une grande source d’inspiration pour les architectes. Toutes les caractéristiques nécessaires à une structure telle que l'aspect économique, esthétique, fonctionnel et durable sont déjà présentes dans la nature. Peu importe le nombre de créations remarquables rencontrées par l'homme, leur imitation ne pourra jamais être aussi parfaite ou aussi performante que les originaux.

Un immense savoir-faire est nécessaire afin de reproduire les créations naturelles et de pouvoir les utiliser dans des concepts architecturaux. De leur côté, les créatures vivantes ne savent rien sur le support de charges ou les principes architecturaux. Elles n'ont pas non plus l'opportunité de les comprendre. Toutes les créatures vivantes agissent comme Allah leur dit. Dans ce verset, Allah révèle que toutes les créatures vivantes sont soumises à Son contrôle :

Buckminster Fuller, architecte connu pour utiliser les formes de la nature dans les structures qu'il réalise, a déclaré que les concepts naturels représentaient des modèles merveilleux. D'après lui, l'essentiel de la technologie naturelle, dynamique, fonctionnelle et légère réside dans son efficacité optimale. ("Invisible Architecture", Bonnie Goldstein DeVarco, http://members.cruzio.com/~devarco/nature. htm)L'illustration représente Fuller avec un concept inspiré des créatures microscopiques connues sous le nom de radiolaires.

L'architecte Eugène Tsui est réputé pour s'inspirer des concepts naturels dans ses créations. Tsui n'utilise pas les angles droits et les lignes droites auxquels nous sommes habitués, il préfère les lignes douces qu'on retrouve dans la nature. Les structures conçues selon ces principes sont capables de supporter les effets destructeurs des tremblements de terre, du vent et de l'eau. (National Georaphic Channel, Turkey, Animal Inventors, 25/11/2001)

Les coquilles d'huîtres - un modèle pour la création de toits lumineux et solides

Les coquilles de moules et d'huîtres ressemblent à des cheveux ondulants vu leurs formes irrégulière qui leur permet, malgré leur poids léger, de supporter des pressions énormes. Les architectes ont utilisé cette structure comme modèle pour créer différents toits et plafonds. Par exemple, le toit du Canada's Royan Market fut conçu en s’inspirant du modèle de la coquille d'huître.⁹⁷

Une coquille d'huître et Le Royan Market

La forme incurvée de la coquille d'huître la rend particulièrement résistante. Carton ondulé reproduisant les lignes incurvées des coquilles d'huîtres le rendant plus résistant que le carton plat ordinaire.

le Stade olympique de Munich	les ailes de libellule
Le Stade olympique de Munich et les ailes de libellule Les ailes de libellule ont une épaisseur d'environ trois millième de millimètre. Malgré leur finesse, elles sont très résistantes, car constituées de 1.000 sections. Grâce à cette structure compartimentée les ailes ne se déchirent pas et sont capables de supporter une certaine pression durant le vol. Le toit du stade olympique de Munich fut conçu selon le même principe.

Du nymphéa au Crystal Palace

Construit pour la première Exposition Universelle de Londres en 1851, le Crystal Palace était une merveille d'architecture toute de fer et de verre. Avec une hauteur de 35 mètres et sur une surface d'environ 7.500 mètres carrés, elle comportait plus de 200.000 vitres, chacune d’elles mesure 30 cm par 120 cm.

Le Crystal Palace fut conçu par l'architecte Joseph Paxton, qui s'est inspiré d'une espèce de nymphéa, le Victoria d’Amazonie. Malgré son apparente fragilité, ce nymphéa possède de larges feuilles, assez solides pour que les gens puissent s’asseoir dessus.

Lorsque Paxton examina le dessous de ces feuilles, il se rendit compte qu'elles avaient des extensions fibreuses semblables à des tiges. Chaque feuille possède des nervures radiales rigides et de fines nervures transversales. Paxton estimait que ces nervures pouvaient être reproduites comme soutènements en fer et les larges feuilles comme vitres en verre. De cette façon, il réussit à construire un toit fait de verre et de fer, à la fois léger et très solide.⁹⁸

La constitution du nymphéa inspira la construction du Pan Am Terminal de l'aéroport JFK à New York.

Le diagramme ci-dessus montre comment un toit conçu d'après la structure de la feuille de nymphéa répartit la charge supportée.

Le Crystal Palace à Londres

Le nymphéa commence à pousser dans la boue au fond des lacs d'Amazonie, mais celui-ci a besoin de remonter à la surface pour survivre. Lorsqu'il atteint la surface de l'eau il s'arrête de pousser puis commence à produire des boutons munis d'épines à leur extrémité. En quelques heures seulement, ces boutons éclosent en de gigantesques feuilles qui mesurent jusqu'à deux mètres de large. Plus leur surface est importante, plus elles peuvent recueillir la lumière du soleil et effectuer leur photosynthèse.

Un autre élément dont la racine a besoin est l'oxygène qui est très peu disponible au fond des lacs boueux dans lesquels la plante pousse. Cependant des tubes placés le long des tiges des feuilles, qui peuvent atteindre jusqu'à 11 mètres de haut, servent de canaux pour transporter l'oxygène depuis les feuilles jusqu'à la racine.⁹⁹

Lorsque la graine commence à pousser dans les profondeurs du lac, comment sait-elle qu'elle va bientôt pouvoir profiter de la lumière et de l'oxygène sans lesquels elle ne peut pas survivre et que tout ce dont elle a besoin se trouve à la surface de l'eau ? Une plante qui vient à peine de germer ne sait absolument rien sur le soleil ou l'oxygène.

D'après la théorie de l’évolution, ces nouveaux nymphéas auraient dû couler sous plusieurs mètres d'eau et disparaître depuis longtemps. Le fait est que ces nymphéas sont encore en vie aujourd’hui et dans toute leur perfection.

Les nymphéas d'Amazonie, après avoir récupéré la lumière et l'oxygène dont ils ont besoin, incurvent les bords de leurs feuilles vers le haut afin que celles-ci ne se remplissent pas d'eau et ne coulent pas. Ces précautions les aident à survivre, mais pour que l'espèce perdure, elle a besoin d'insectes pour transporter le pollen vers d'autres nymphéas. En Amazonie, les coléoptères ont une attirance particulière pour la couleur blanche, ainsi, ils choisissent la plupart du temps de se poser sur des nymphéas. A la venue de ces invités à six pattes, qui vont permettre au nymphéa d'Amazonie de survivre de génération en génération, les pétales se referment afin d'empêcher les insectes de s'échapper tout en leur fournissant une importante quantité de pollen. Après les avoir comme prisonniers pendant toute la nuit et le jour suivant, la fleur les relâche enfin et change en même temps de couleur afin que le coléoptère ne rapporte pas le pollen à la même plante. Le nymphéa, originellement d'un blanc lumineux, aborde alors une couleur vieux rose.

Il n’y a aucun doute que toutes ces perfections, ces calculs savants et ces étapes consécutives ne sont pas l'œuvre du nymphéa, qui ne possède aucun savoir et aucune capacité d'anticipation, mais proviennent de l'infinie sagesse d’Allah, notre Créateur. Tous ces détails résumés brièvement ici démontrent que, comme toute chose présente dans l'univers, Allah les a créées avec toutes les facultés nécessaires pour assurer leur survie.

	A gauche : coupe transversale de nymphéa Ci-dessous : la feuille et la fleur de nymphéa à la surface de l'eau

Une structure qui rend les os plus solides

Aujourd'hui encore, la Tour Eiffel est considérée comme une merveille d'ingénierie, mais l'évènement à l'origine de sa construction remonte à 40 ans avant qu'elle ne soit érigée. Il s’agissait d’une étude menée à Zurich et destinée à révéler "la structure anatomique du fémur".

Au début des années 1850, le spécialiste en anatomie Hermann von Meyer étudiait la partie du fémur qui s'insère dans l'articulation de la hanche. L'extrémité du fémur s'étire sur le côté dans la cavité de la hanche et supporte le poids du corps tout en étant désaxé. Von Meyer remarqua que l'intérieur du fémur, qui est capable de supporter un poids d'une tonne en position verticale, est constitué d'un treillage de minuscules saillies osseuses appelées trabécules.

La Tour Eiffel fut construite avec une structure similaire à celle de l'extrémité du fémur. Grâce à cet agencement, la tour possède une structure inébranlable qui résout également les problèmes de ventilation.

Le treillage inspiré de la structure osseuse est devenu l'un des éléments de base utilisé dans les constructions techniques d'aujourd'hui. Cela nécessite peu de matériaux et rend la structure du bâtiment à la fois solide et flexible.

De nombreux architectes et ingénieurs en bâtiment s'inspirent de la structure interne des os, ce qui permet d'augmenter les capacités de support de charge et d'offrir une résistance considérable. Les toits peuvent être construits pour couvrir de vastes superficies en prenant modèle sur la structure striée des os.

En 1866, lorsque l'ingénieur suisse Karl Cullman visita le laboratoire de Von Meyer, le spécialiste en anatomie lui montra un morceau d'os qu'il était en train d'étudier. Cullman se rendit compte que la structure de l'os était parfaite pour réduire les effets de la pression et de la charge du poids. Les trabécules représentaient effectivement une série de prolongements et d'attaches agencés ensemble le long des lignes de force générées en position debout. En tant que mathématicien et ingénieur, Cullman traduisit ces informations en théorie applicable et ce modèle aboutit au concept de la Tour Eiffel.

Tout comme dans le fémur, les courbes métalliques de la Tour Eiffel forment un treillage fait de barres et d'attaches métalliques. Grâce à cette structure, la tour peut facilement tenir debout face aux effets du vent.¹⁰⁰

La structure des radiolaires comme modèle pour la construction de dômes

Les radiolaires et les diatomées, zooplanctons et microalgues, sont des catalogues virtuels de solutions idéales aux problèmes architecturaux. En effet, ces minuscules créatures ont inspiré de nombreux projets architecturaux de grande envergure. Le pavillon américain de l'exposition universelle de 1976 à Montréal en est un exemple. La coupole du pavillon s'inspira des radiolaires.¹⁰¹

La structure anti-tremblement de terre des nids d'abeille

La construction des nids d'abeilles offre de nombreux avantages, dont la stabilité. Tandis que dans les ruches les abeilles indiquent la direction lors d’une danse appelée "la danse du frétillement", elles génèrent des vibrations à l'intérieur de la ruche, ce qui à cette échelle équivaut à un tremblement de terre. Les parois de la ruche absorbent les vibrations potentiellement dangereuses. Le magazine Nature a indiqué que les architectes pourraient utiliser cette caractéristique admirable pour la construction de bâtiments qui résistent aux tremblements de terre. Ce rapport évoque également la déclaration faite par Jurgen Tautz de l'Université de Wurtzbroug en Allemagne :

Les vibrations à l'intérieur des ruches sont comme des mini tremblements de terre créées par les abeilles, il est donc particulièrement intéressant d’observer comment la structure réagit face à ce phénomène... Comprendre cette phase permettrait aux architectes de prédire quelle partie du bâtiment serait particulièrement sensible aux tremblements de terre... Ils pourraient ensuite renforcer ces zones, ou bien même introduire des points faibles dans des zones sans risques afin d'absorber les vibrations nuisibles.¹⁰²

Tout cela nous montre que les nids construits avec tant de précision par les abeilles sont une merveille de la création. La structure de la ruche a montré le chemin aux architectes et scientifiques en leur donnant de nouvelles idées. Ce n'est pas la chance qui a permis aux abeilles de construire leur ruche de manière si parfaite, comme l'affirment les partisans de l'évolution, mais Allah, le Seigneur détenteur du savoir et de la connaissance infinis, Qui leur donne cette capacité.

Les concepts architecturaux à partir de la toile d'araignée

Certaines araignées tissent des toiles qui ressemblent à une sorte de bâche posée sur des buissons. La toile est soutenue par des fils étirés attachés aux bords du buisson. Ce système de support de charges permet à l’araignée de tisser sa toile sur une grande distance tout en ne lésinant pas sur sa résistance.

Cette merveilleuse technique a été imitée par l'homme pour la construction de nombreuses structures afin de recouvrir de vastes superficies. Par exemple, le terminal de pèlerinage de l'Aéroport de Jeddah, le Stade olympique de Munich, le Stade National d’athlétisme de Sydney, les zoos à Munich et au Canada, l'Aéroport de Denver dans le Colorado et le Schlumberger Cambridge Research Center en Angleterre.

Afin que les araignées puissent maîtriser seules ces techniques de construction de la toile, il faudrait que celles-ci effectuent une longue période d'apprentissage. Ce qui est absolument inconcevable. Les araignées ne connaissent rien au support de charges dans les créations architecturales et agissent tout simplement comme Allah leur dit.

1. National Athletic Stadium de Sydney, 2. Zoo de Munich, 3. Aéroport de Djeddah, 4. Aéroport de Denver, 5. Le Stade olympique de Munich