Beautés futures : Deux projets lauréats de l'appel de la Chaire Beauté.s

Quoi de plus familier qu’une pomme de pin ? Ses écailles accomplissent pourtant une prouesse d’ingénierie avec une étonnante économie de moyens. En fonction de l’humidité ambiante, ces dernières s’ouvrent ou se ferment permettant ainsi aux pignons de se disséminer. Cette fonctionnalité robuste repose essentiellement sur la parfaite combinaison de deux matériaux, et ne met en œuvre aucun processus actif. Pouvons-nous nous inspirer de cette élégance naturelle pour concevoir des structures architecturales adaptatives météo-sensibles, dont la forme répond spontanément aux variations subtiles de l’environnement ?

L’objectif du projet Adaptive beauty est de développer des structures tridimensionnelles pouvant se transformer de façon autonome en fonction de leur environnement. Ce projet associe le Laboratoire PMMH de l’ESPCI-PSL à l’Institute for Computational Design and Construction de l’Université de Stuttgart. Il s’agira de mettre en commun des techniques de fabrication additive hygromorphes développées à l’ICDC pour l’architecture, et un nouveau concept de structures déployables étudié au PMMH, afin d’explorer l’élégance de structures météo-sensibles.

Membres de l'équipe de recherche

Benoît Roman, CNRS Senior Scientist (Directeur de Recherche), Director GDR MePhy, Mécanique et Physique Multi-Echelle

Maïka Saint-Jean, Doctorante au PMMH, ESPCI-PSL : Plaques morphables à rigidité activée

Tiffany Cheng, PhD candidate of Engineering, Institute for Computational Design and Consctruction (ICD), University of Stuttgart.

Dylan Wood, PhD candidate of Engineering, Institute for Computational Design and Consctruction (ICD), University of Stuttgart.

Achim Menges, Professor and Director of the Institute for Computational Design and Construction, Faculty of Architecture and Urban Planning, University of Stuttgart

© Maria Boto Ordoñez

Chez les êtres vivants, les couleurs proviennent des pigments et des structures. La coloration structurelle produit la couleur par des surfaces microscopiquement structurées en couches suffisamment fines pour interférer avec la lumière visible. Ces couleurs sont souvent construites à partir de simples éléments biologiques comme la cellulose, la chitine, la kératine et le pigment mélanine. La mélanine est le pigment le plus courant dans la nature. Dans les organismes vivants, les granules de mélanine organisés peuvent interagir avec la lumière à l’échelle nanométrique et générer des couleurs qui diffèrent du brun (couleur de la mélanine), des couleurs structurelles.

C’est suite à ces observations que la Docteur Maria Boto Ordonez a commencé à étudier les possibilités d’utiliser ces couleurs structurelles pour les appliquer aux arts en décidant de mener ces recherches avec la contribution de l’artiste plasticienne Ann Veronica Janssens. Leur objectif est le suivant: concevoir des structures pour obtenir des couleurs rarement accessibles dans la nature, créer une palette de couleurs biodégradables et non toxiques d’une beauté novatrice, produire des expériences, interroger la question de la beauté et des couleurs structurelles sous l’angle de la sensorialité mais aussi interroger ces recherches d’un point de vue philosophique et esthétique avec la participation de chercheurs relevant de ces domaines.

Membres de l'équipe de recherche

Dr. Matthew Shawkey, Professeur associé au Département de biologie, d’évolution et d’optique des nanostructures de l’Université de Gand (Belgique).

Pr. Nathan C. Gianneschi, Professeur de chimie, de science et d’ingénierie des matériaux et de génie biomédical, Northwestern University, Illinois (USA).

Pr. Ali Dhinojwala, Doyen du Collège des sciences et de l’ingénierie des polymères, Akron, Ohio (USA).