Le Morpho bleu
Zoologie :
Emmanuelle Pouydebat, autrice également de Quand les animaux et les végétaux nous inspirent (Éditions Odile Jacob, 2019) s'intéresse notamment au potentiel inspirant des papillons :
"Papillons, feuilles et nouveaux panneaux solaires. Plus de 100 000 espèces de papillons existent dans le monde. Parmi ceux-ci, l’un d’entre eux, magnifique, possède des propriétés qui n’ont pas échappé aux chercheurs : le papillon Morpho bleu (Morpho menelaus), vivant en Amazonie et étudié par mes collègues Vincent Debat, Violaine Llaurens et Raphaël Cornette pour ses adaptations à son milieu26. Ses ailes possèdent une incroyable structure, qui lui octroie une couleur bleue extraordinaire, due à la diffraction de la lumière sur ses ailes, et surtout des atouts majeurs27. Par exemple, si sa température excède les 40 °C en raison d’une trop forte absorption de la chaleur extérieure, la chitine présente dans ses ailes, devenue trop chaude, émet fortement dans l’infrarouge. Le papillon trop chaud se met alors à rayonner de l’infrarouge, et sa température baisse ! Extraordinaire. Comme le dit si bien Serge Berthier, voilà un bel exemple d’« autostabilisation qui est le rêve de tout ingénieur28 » ! Comment donc nous inspirer des prouesses de ce sublime papillon ?
Tout d’abord en comprenant mieux la structure de ses ailes dont les propriétés étonnantes sont étudiées par des chercheurs en photonique, travaillant à l’échelle du nanomètre ! Leur but : tenter de structurer la matière à des échelles que l’on ne maîtrise pas encore et chercher dans la nature des structures inspirantes. Or le Morpho bleu a une structure multiéchelle sur cinq niveaux : l’aile (0,5 cm), ses écailles (100 μm), ses stries (1 μm), ses lamelles (100 nm) et ses pigments, comme la mélanine ou la chitine (0,3 nm). Voilà donc un modèle animal parfait pour développer la photonique29. Toutefois, pour reproduire tous ces niveaux, il faut de l’air et de la chitine qui se composent d’éléments majeurs : carbone, hydrogène, oxygène et azote. La maîtrise de ces structures et de ces éléments, pourtant peu nombreux finalement, a des applications dans tous les domaines de la physique : thermique, otique, mécanique… Incroyable ! Mais comment utiliser cette découverte incroyable au service de la transition énergétique ? Car les panneaux solaires actuels, photothermiques (production de chaleur à partir du rayonnement solaire) ou photovoltaïques (production d’énergie électrique à partir du rayonnement solaire), ne résistent pas à de très fortes chaleurs, contrairement au Morpho… Une stratégie très intéressante serait d’empêcher ces panneaux de devenir trop chauds et de les faire rayonner, comme le Morpho, pour qu’ils maintiennent ou retrouvent leur température optimale. Quand un papillon, non seulement beau, peut contribuer à l’énergie solaire.
