BIOMIG - MATÉRIAUX BIO-INSPIRÉS, LES MATÉRIAUX DE DEMAIN - BIO-INSPIRED MATERIALS OPEN INNOVATION GENERATOR - CEEBIOS
←
→
Transcription du contenu de la page
Si votre navigateur ne rend pas la page correctement, lisez s'il vous plaît le contenu de la page ci-dessous
BiOMIg
Bio-inspired materials
open innovation generator
+
+
Matériaux bio-inspirés,
les matériaux de demain
Un programme d’accélération de la R&D et de
l’innovation biomimétique pour générer des
éco-matériaux performants, inspirés du vivant
[BiOMIg, en un coup d’oeil]
CATALYSER L’ÉMERGENCE DE MATÉRIAUX BIO-INSPIRÉS
MATÉRIAUX : INNOVER en accélérant la recherche & l’innovation
EN S’INSPIRANT DU VIVANT,
AU SERVICE DE LA TRANSITION
Déréglements climatiques
Au cœur des enjeux de transition, les matériaux irriguent
En France : 18 % des émissions de gaz à effet de serre sont dues à l’industrie manufacturière1
tous les secteurs d’activité. La pression se fait toujours
plus forte pour développer de nouveaux matériaux plus
performants mais aussi plus économes en ressources, en
Ressources
Dans le monde : 97 milliards de tonnes de matières premières sont extraites chaque année2
Le constat
énergie : des matériaux bio-compatibles, alternatives aux
produits dérivés du pétrole, générant moins de déchets.
Réglementation
BiOMIg a pour ambition de libérer le potentiel du La normalisation à l’échelle européenne augmente les exigences techniques, environnementales
biomimétisme pour générer les matériaux de demain : et sanitaires (REACH, etc.)
des matériaux bio-inspirés conciliant performances
techniques et environnementales. Demande
S’appuyant sur plus de 3,8 milliards L’attente des usagers pour des produits éco-responsables grandie.3
Le programme associe le meilleur des technologies
d’intelligence artificielle, d’instrumentation scientifique et d’années d’évolution du vivant, le
de prototypage avancé, au sein d’une méthodologie d’éco- biomimétisme est à la fois une philosophie,
conception biomimétique robuste et dématérialisée.
une approche scientifique et une
Dans un mode coopératif et mutualiste, les acteurs du méthodologie d’innovation qui consiste à
consortium BiOMIg vont explorer les propriétés inédites
du vivant au sein des collections naturalistes du Muséum s’inspirer des modèles biologiques pour
national d’Histoire naturelle, et accompagner les entreprises
à les transformer en prototypes de matériaux performants,
concevoir des technologies performantes BiOMIg
Le défi
MATÉRIAUX
disruptifs et responsables. et soutenables. DU VIVANT
MATÉRIAUX
DE DEMAIN
Aux propriétés Faciliter le Inspirés du vivant,
remarquables et durables processus biomimétique performants, disruptifs
#robustesse d’un ormeau pour les équipes R&D et responsables
#solidité d’une toile d’araignée
SOMMAIRE
“
LA PREMIÈRE DES PLATEFORMES
.03 [BiOMIg, en un coup d’œil] MATÉRIAUTHÈQUE NUMÉRIQUES
La nature comme réservoir de solutions et DU VIVANT Développées pour servir de support
[Contexte]
.04 Les matériaux du vivant :
d’innovations, tel est le pari du biomimétisme. . Une base de données biologiques à l’éco-conception et au processus
modèle de performance et durabilité Cette inspiration à partir des systèmes valorisable par les équipes R&D d’innovation biomimétique responsable
vivants a permis de faire des progrès dans . Données issues de l’analyse des
[BiOMIg] collections du Muséum national d’Histoire
.05 Accélérer l’éco-conception
d’innombrables domaines. Avec BiOMIg,
naturelle (la 3e au monde)
de matériaux bio-inspirés Ceebios œuvre à catalyser l’émergence de BiOMIg
matériaux bio-inspirés, alliant performance
Le programme
[Solutions] DES PLATEFORMES UN NIVEAU INÉDIT
.06 technique et environnementale.
BiOMIg au fil du processus TECHNIQUES D’INVESTISSEMENT
d’innovation biomimétique MUTUALISÉES . 16 M€ de 2021 à 2030 dont 10 M€ de
Un accès à un parc technique et financement privé
[Database] Gilles Boeuf
.08 Accéder et comprendre Président de Ceebios,
scientifique inédit pour la caractérisation
des modèles biologiques et le prototypage
. Un montant à multiplier potentiellement
par 5 avec la mutualisation des moyens
les données biologiques ancien président du Muséum national
de matériaux bio-inspirés techniques
d’Histoire naturelle
[Lab]
.09 Concevoir et prototyper COOPÉRATION &
des matériaux bio-inspirés
MUTUALISATION
[Coopération] Rendre la R&D bio-inspirée plus accessible
.10 Rejoindre le consortium BiOMIg par la mutualisation des coûts et des moyens
et par une approche
[Organisation] interdisciplinaire et intersectorielle
.11 Pilotes & partenaires
1. www.notre-environnement.gouv.fr/site-ree/themes-ree/defis-environnementaux/changement-climatique/emissions-de-gaz-a-effet-de-serre/article/les-emissions-de-gaz-a-
effet-de-serre-du-secteur-de-l-industrie-manufacturiere
2. www.oecd.org/environment/waste/highlights-global-material-resources-outlook-to-2060.pdf
2 3. www.nielsen.com/wp-content/uploads/sites/3/2019/04/Global20Sustainability20Report20DIGITAL20FINAL20-20FRENCH.pdf
3
[Contexte] [BiOMIg]
LES MATÉRIAUX DU VIVANT : POUR ACCÉLÉRER L’ÉCO-CONCEPTION
MODÈLES DE PERFORMANCE ET DURABILITÉ DE MATÉRIAUX BIO-INSPIRÉS
MATÉRIAUX DU VIVANT : ALLIANCE DE UN PROCESSUS BIOMIMÉTIQUE
PERFORMANCE ET DE SOBRIÉTÉ PROMETTEUR MAIS COMPLEXE
La soie d’araignée ? Dix fois plus résistante que l’acier Le biomimétisme incarne un fort potentiel d’innovation1 mais, aujourd’hui, encore très peu de matériaux biologiques
tout en étant élastique, elle est aussi biodégradable ont inspiré des innovations concrètes. Le transfert de connaissances de la biologie vers la technique demeure un
et non immunogène. La nacre des ormeaux ? Une processus complexe freiné par des verrous scientifiques, techniques et méthodologiques.
céramique très haute performance, composée à plus
de 90% d’éléments abondants. La feuille de lotus est
un modèle fascinant de surface autonettoyante. Les
pattes de gecko ouvrent la perspective d’adhésifs
innovants... Au fil des millénaires, le vivant a développé
FACILITER L’ACCÈS À LA DONNÉE BIOLOGIQUE ACCOMPAGNER LES ÉQUIPES R&D
des matériaux remarquables, performants et sobres.
POUR LES ÉQUIPES R&D DE LA CONCEPTION AU PROTOTYPAGE
BiOMIg a pour ambition d’explorer le potentiel S’inspirer du vivant implique une approche inter- Développer des nouveaux éco-matériaux innovants
d’innovation des matériaux du vivant, sources disciplinaire, à l’interface de la biologie et des repose sur plusieurs étapes allant de la définition
d’inspiration pour les matériaux de demain. sciences de l’ingénieur. des enjeux jusqu’au prototype.
Mais aujourd’hui, les équipes R&D peuvent peiner Les équipes R&D souhaitant se lancer dans l’éco-
à engager le processus biomimétique amont et à conception biomimétique se heurtent à plusieurs
identifier le modèle du vivant qui répondra à leurs difficultés :
enjeux techniques car : • les challenges de l’interdisciplinarité ;
• les données biologiques sont peu compréhensibles • le manque d’accompagnement méthodologique ;
par les industriels ; • les difficultés liées à la manufacture.
BIOMIMÉTISME : S’INSPIRER DU VIVANT
• les sources de données sont disparates et
POUR INNOVER DURABLEMENT protéiformes ;
• les échantillons du vivant sont complexes à analyser.
Le biomimétisme représente une opportunité inédite CONCEVOIR ET DÉVELOPPER
d’innovation responsable : s’inspirer du vivant et tirer
parti des solutions et inventions qui y sont produites, LE LAB
éprouvées par 3,8 milliards d’années d’évolution. ACCÉDER ET COMPRENDRE CONCEPTION & PROTOTYPAGE
En prenant les systèmes biologiques comme modèle, il LA PREMIÈRE MATÉRIAUTHÈQUE
Des plateformes numériques et techniques
devient possible de réconcilier les activités industrielles DU VIVANT d’accompagnement à l’éco-conception biomimétique
et le développement économique avec la préservation et au prototypage de matériaux bio-inspirés
de l’environnement, des ressources et de la biodiversité. Une base de données inédite des matériaux du
vivant avec leurs propriétés physico-chimiques
fonctionnelles traduites pour des profils techniques
Le programme BiOMIg s’inscrit dans une
démarche d’innovation biomimétique, au service Le Lab BiOMIg accompagne les équipes R&D
de la transition socio-écologique dans l’appropriation des méthodes d’innovation
biomimétique et d’éco-conception, jusqu’au
BiOMIg vise à développer la 1re matériauthèque prototypage en :
du vivant pour faciliter le dialogue entre biologiste • catalysant la montée en compétences des équipes
et ingénieur, et explorer le vivant à la recherche R&D dans l’éco-conception biomimétique, de l’étape
DES PROPRIÉTÉS BIOLOGIQUES TRANSPOSABLES de modèles biologiques à transposer en : d’abstraction jusqu’au prototypage ;
AUX MATÉRIAUX DE TOUS LES SECTEURS • agrégeant des informations sur les matériaux • proposant de tester les dernières techniques de
biologiques déjà caractérisés ; manufacture pour produire de premiers prototypes
• investiguant la sélection de nouveaux modèles ; de matériaux bio-inspirés.
Pattes de gecko Adhésion Équipement sportif • développant des techniques et protocoles
d’exploration nécessaires à la caractérisation des
Feuille de lotus Auto-nettoyage Énergie
modèles biologiques.
Ailes de papillon Coloration Cosmétique
Squelette de corail Résistance Construction
Soie d’araignée Bio-compatibilité Santé
1. Rapport France Stratégie, « Biomimétisme : quels leviers de développement & quelles perspectives pour la France ? », Ceebios et Myceco, 2020
4 5
[Solutions]
BIOMIG AU FIL DU PROCESSUS
D’INNOVATION BIOMIMÉTIQUE Le prototype de la brosse humide, réponse à l’enjeu de l’hygiène
de demain, est issu d’une mission Ceebios menée pour L’Oréal,
en partenariat avec Big Bang Project et NewCorp Conseil.
DE L’ENJEU INDUSTRIEL JUSQU’AU PROTOTYPAGE
BiOMIg vient proposer une série de plateformes techniques et numériques à chaque étape clé du processus d’innovation
biomimétique. L’ambition ? Permettre la traduction des grands enjeux contemporains en solutions concrètes, via
l’exploration des stratégies du vivant.
Les livrables
Enjeu industriel Problématique fonctionnelle Modèle biologique Concept designé Prototype
ex. : l’hygiène de demain ex. : le nettoyage sans eau ex. : la langue de chat ex. : la brosse humide
Étude d’opportunités Exploration du vivant Analyse & Conception / design Prototypage, test
Les grandes étapes
& abstraction sélection du vivant & développement
Identification des Recherche dans Compréhension fine Création d’un concept de Production de premiers
besoins fonctionnels et diverses sources de des mécanismes design technique éco- prototypes fonctionnels
périmètres techniques données les stratégies biologiques sous-jacents conçu par transposition inspirés du vivant pour
de la problématique du vivant répondant aux propriétés des du modèle biologique démontrer et tester les
initiale transposable au à la problématique matériaux du vivant et concepts bio-inspirés
monde vivant fonctionnelle identifiée identification du ou des identifiés
modèles pertinents
APPORTS BIOMIG
BiOMIg apporte des outils dédiés aux équipes
R&D, permettant de faciliter chaque étape Portail Base de donnée des Plateforme de
du processus d’innovation biomimétique. méthodologique matériaux du vivant caractérisation des
& éco-conception matériaux biologiques
ACCÉDER ET COMPRENDRE Portail Plateforme technique
les données biologiques méthodologique de prototypage
& éco-conception
CONCEVOIR ET DÉVELOPPER
des matériaux bio-inspirés Consortium d’acteurs Moteur de recherche
multi-secteurs d’intelligence artificielle
6 7
[Database] [Lab]
ACCÉDER ET La clé pour identifier les bons modèles biologiques CONCEVOIR ET La connaissance du vivant à elle seule ne suffit pas à
parmi les vastes opportunités qu’offre le vivant réside innover concrètement. Encore faut-il être capable de
COMPRENDRE LES dans l’efficacité à traiter les données qui le décrivent, PROTOTYPER DES la traduire en concepts prototypables.
en lien étroit avec les biologistes.
DONNÉES BIOLOGIQUES MATÉRIAUX BIO-INSPIRÉS Le Lab BiOMIg va permettre de transformer efficacement
La Database BiOMIg a pour ambition de faciliter les connaissances issues de l’analyse du vivant en
l’identification et la compréhension des modèles nouveaux matériaux éco-conçus.
biologiques qui permettront de répondre à une
problématique technique.
LA DATABASE BIOMIG : LE LAB BIOMIG :
UN PONT ENTRE BIOLOGISTE & INGÉNIEUR UN SOUTIEN À L’ÉCO-CONCEPTION
UNE BASE DE DONNÉES UNIQUE MOTEUR DE RECHERCHE UNE PLATEFORME UN PORTAIL UNE PLATEFORME TECHNIQUE
DES MATÉRIAUX DU VIVANT D’INTELLIGENCE ARTIFICIELLE DE CARACTÉRISATION MÉTHODOLOGIQUE DE PROTOTYPAGE
Une base de données référençant Un moteur de recherche utilisant Une plateforme de caractérisation Un portail digital de formation et Une plateforme technique mutualisée de
les matériaux du vivant et leurs l’intelligence artificielle pour mutualisée pour analyser un grand d’accompagnement à chaque étape prototypage permettant l’expérimentation
propriétés physico-chimiques agréger et traiter les connaissances nombre de matériaux du vivant du processus d’éco-conception au de nouveaux procédés de fabrication rapide
fonctionnelles traduites pour existantes sur les matériaux sous l’angle de leurs propriétés, biomimétisme
les ingénieurs et les concepteurs du vivant composition et structure
BiOMIg a pour ambition de décupler le potentiel
de l’exploration du vivant : BiOMIg vise à transférer les stratégies du
vivant en éco-innovation
• Une phase de recherche des modèles biologiques
plus rapide • Une innovation ciblée sur les grands enjeux
• Un plus grand nombre de modèles biologiques industriels
pertinents • L’éco-conception au coeur du programme pour
• Des données agrégées dans une unique base minimiser l’impact environnemental
• Une expertise exceptionnelle sur le vivant (via • Des technologies de prototypage de pointe
le Muséum, Ceebios et son écosystème)
“ Pour BiOMIg, le Muséum ouvrira ses collections
naturalistes et ses connaissances associées, une
mine d’or pour générer de matériaux bio-inspirés
dans un but d’innovation durable.
Annabelle AISH
Cheffe de projet Bioinspire-Muséum
DES DONNÉES DU VIVANT
EN ABONDANCE
• 10% de la biodiversité mondiale abritée en France
“ Nous œuvrons pour que les industriels se saisissent
de cette nouvelle façon d’imaginer les solutions
de demain, en prenant pour modèle la résilience
des espèces face aux changements impactant leur
environnement.
Olivier VARLET
LE POTENTIEL
DU PROGRAMME BIOMIG
Muséum national d’Histoire naturelle Directeur général du pôle de • Expertise méthodologique de Ceebios, pionnier du
• 68 millions de spécimens référencés au Muséum
compétitivité EuraMaterials biomimétisme en France
national d’Histoire naturelle
• Mutualisation des équipements technologiques, de
la caractérisation jusqu’au prototypage
8 9
[Coopération] [Organisation]
Quels matériaux bio-inspirés répondront aux enjeux
REJOINDRE actuels et futurs ? Identifier les thématiques prioritaires
PILOTES & PARTENAIRES
LE CONSORTIUM pour la transition repose sur un dialogue inter-secteurs.
BIOMIG La mission des membres du consortium est d’identifier
les sujets prioritaires qui bénéficieront des outils et PILOTE DE BIOMIG
des plateformes numériques et techniques de BiOMIg. Ceebios, Centre d’études & d’expertise en biomimétisme
Ceebios porte l’ambition de faire du biomimétisme un levier puissant de la transition
écologique et sociétale en catalysant l’émergence d’innovations bio-inspirées dans tous
les secteurs.
Pour BiOMIg, Ceebios mobilise une équipe opérationnelle dédiée et grandissante
rassemblant des expertises en intelligence artificielle, data science, métrologie, prototypage,
méthodologie et accompagnement de projet R&D.
LE CONSORTIUM BIOMIG : Ceebios, fondé en 2014 sous l’impulsion de la Ville de Senlis, de pôles de compétitivité, d’associations et du
UNE COOPÉRATION ENTRE 3 TYPES D’ACTEURS Président du Muséum national d’Histoire naturelle est une société à mission, coopérative d’intérêt collectif à
but non lucratif.
CO-PILOTE DE BIOMIG
Muséum national d’Histoire naturelle
ACTEURS ACTEURS CENTRES Le Muséum se consacre quotidiennement - et ce depuis 400 ans - à la nature et à ses
DE L’INDUSTRIE ACADÉMIQUES TECHNIQUES relations avec l’espèce humaine. En 2019, il lance le projet Bioinspire-Muséum pour
coordonner et promouvoir la bioinspiration dans toute l’étendue de ses activités.
• Orientation des thématiques • Orientation des thématiques • Orientation des thématiques
des projets des projets des projets En ouvrant les portes de ses collections légendaires (parmi les 3 plus grandes au monde),
• Accès prioritaires à la • Partenaire privilégié de prestation • Partenaire privilégié de prestation ce sont près de 70 millions de spécimens que le Muséum met a disposition du programme
matériauthèque du vivant et scientifique et valorisation de la technique BiOMIg afin d’en révéler les secrets pour l’innovation bio-inspirée.
propriété intellectuelle des projets recherche
Cotisations annuelles en fonction Mise à disposition d’équipements et Cotisations annuelles en fonction
de l’activité et de la taille (10 k€ à expertise scientifique et technique de l’activité et de la taille (10 k€ à CO-PILOTE DE BIOMIG
5 k€/an sur 3 ans minimum) à tarif préférentiel 5 k€/an sur 3 ans minimum) EuraMaterials
EuraMaterials accompagne les entreprises et les acteurs de la recherche dans leurs
projets de développement, d’innovation, d’amélioration des matériaux et/ou de leurs
procédés de transformation.
CRÉER UN ENVIRONNEMENT
Partenaire historique de Ceebios, le pôle de compétitivité contribue à BiOMIg en facilitant
COOPÉRATIF ET BIENVEILLANT
la remontée des besoins industriels et leur structurations en projets d’innovation concrets.
D’INNOVATION OUVERTE
• Une mutualisation des moyens techniques et financiers
• Une gouvernance alternative garantie d’une
coopération entre acteurs PARTENAIRE DE DÉVELOPPEMENT PARTENAIRE DE DÉVELOPPEMENT
Experts de l’intelligence artificielle, La Forge investit Laboratoire lorrain de Recherche en Informatique
pour développer les produits des entrepreneurs et ses Applications, Unité Mixte de Recherche
• Un consortium d’acteurs engagés dans la transition qui veulent impacter leur secteur en concevant CNRS, Université de Lorraine et Inria.
sociétale et environnementale et développant leur futur produit.
Le Loria accompagne BiOMIg par son expertise académique
La Forge accompagne BiOMIg dans le développement de sa
• Une représentativité/écoute des acteurs de toutes dans la structuration et la visualisation de données.
matériauthèque digitale et son moteur de recherche intelligent.
tailles et de tous secteurs
• Un encadrement éthique fort, garantie d’une
innovation « par, avec et pour le vivant »
UN FINANCEMENT PUBLIC DE 2,2 MILLIONS D’EUROS
Pour son développement le programme BiOMIg reçoit un financement de 2,2 millions d’euros
du Programme d’investissements d’avenir (PIA) dans le cadre de l’Appel à projets pour
Pour toute question sur BiOMIg et son consortium, l’« Accompagnement et transformation des filières (ATF) : Mutualisation de moyens au service des
contactez l’équipe : b i o m i g @ c e e b i o s . c o m filières et plateformes numériques de filières », opéré par Bpifrance, pour le compte de l’État.
10 11
+
BiOMIg
Bio-inspired materials
+
open innovation generator
Pour en savoir plus ou rejoindre BiOMIg :
biomig@ceebios.com
ceebios.com
Avec le concours financier du Programme
d’investissements d’avenir opéré par Bpifrance
Partenaires déjà membres du consortium BiOMIg :
Version de juin 2021 - Propriété de Ceebios (tous droits réservés)
Vous pouvez aussi lire
