Le thon est un prédateur au sang chaud ! En effet, pour se déplacer dans les eaux froides, celui-ci dispose d’un échangeur thermique extrêmement développé. Afin de contrôler au mieux la température dans l’industrie, des chercheurs ont développé un modèle technologique inspiré du système vasculaire des thons. Explications avec Anthony Pansard, spécialiste R&D Bio-Inspirée chez Bioxegy.
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00:00 Et voilà on termine cette édition avec le rendez-vous, le rendez-vous avec le
00:08 biomimétisme avec Anthony Pensard plus précisément qui est par Skype avec nous
00:14 à distance, spécialiste R&D bio inspiré chez Bioxigy. Aujourd'hui Anthony vous
00:18 allez nous parler du thon. Racontez-nous un peu d'abord ce qu'il faut savoir sur
00:22 les espèces de thon. Et oui effectivement les thons c'est un
00:26 groupement d'espèces qu'Aristote déjà à l'époque qualifiait d'incroyable.
00:30 C'est des animaux qui peuvent faire, on s'en rend pas forcément compte même si
00:34 effectivement c'est très consommé en tant que nourriture, c'est des animaux qui
00:36 peuvent peser jusqu'à plusieurs centaines de kilos, certains 800 kg jusqu'à 4 mètres
00:40 de long et qui peuvent nager jusqu'à 80 km/h. Donc c'est dix fois plus vite que
00:44 le record du monde sur 50 mètres humains. Donc c'est vraiment des animaux
00:47 colossaux au sommet en fait de la chaîne alimentaire des océans qui ont en fait
00:51 effectivement des grosses problématiques en termes de physique, l'hydrodynamisme
00:55 bien sûr comme tous les poissons qui doivent atteindre ces vitesses là, mais
00:58 aussi de thermique. La thermique c'est la forme d'énergie donc la chaleur la
01:04 plus répandue. Tous les procédés industriels génèrent énormément
01:07 énormément de chaleur. Donc il y a des parallèles extrêmement intéressants en
01:11 fait en biomimétisme entre la gestion de la chaleur du thon
01:14 et celle qu'on a dans l'industrie, quand on a des moteurs, des réactions
01:18 chimiques, en fait toutes sortes de choses. Mais alors justement comment est-ce qu'ils
01:20 régulent leur chaleur ? Eh bien en fait le thon donc il va développer une
01:26 puissance incroyable, il a besoin pour ça d'avoir un sang chaud, un métabolisme
01:29 rapide. Il ne pourrait pas avoir son sang à la température de l'eau qui
01:32 peut être à seulement 5 ou 6 degrés là où il vit. Donc pour ça il va avoir une
01:36 énorme couche de graisse tout autour de son corps. Mais il y a un endroit en fait
01:39 qui pose problème quand on est un animal, un poisson, c'est les branchies.
01:43 Parce que pour pouvoir fournir un tel effort, il doit respirer donc très fort,
01:46 faire passer beaucoup d'oxygène de l'eau à son sang. Or l'eau est à 6 degrés et le
01:51 sang dans son corps est à 40 degrés. Donc ça crée des échanges thermiques
01:54 énormes si jamais le sang entraînerait un contact avec son sang chaud, il serait
01:57 instantanément gelé en fait. Donc la façon dont il va le gérer c'est avec un
02:02 échangeur thermique, c'est ce qui est le terme industriel, qui va en fait faire
02:07 se croiser le sang qui arrive vers ses branchies du sang qui est en ressort pour
02:11 venir retransmettre la chaleur avant qu'elle atteigne l'échange avec l'eau au
02:15 sang qui est en train de revenir vers son corps. Et c'est extrêmement remarquable
02:19 parce que ça s'appelle le rété mirabilé, c'est un réseau sanguin extrêmement
02:23 complexe qu'il a juste avant ses branchies, qui va réussir à récupérer 99% de la
02:28 chaleur qu'il aurait sinon perdue et à la retransmettre à son sang, ce qui lui
02:32 évite globalement de perdre énormément d'énergie et absolument ne pas pouvoir
02:37 créer les prouesses physiques qu'il déploie sous l'eau.
02:40 Donc un système très avantageux qui a évidemment inspiré des technologies
02:45 vous vouliez nous parler justement d'une techno autour de la thermorégulation.
02:50 Oui effectivement si vous avez vu l'image on comprend bien que c'est pas
02:53 forcément facile de réaliser un circuit aussi complexe avec autant d'entrées
02:57 sorties mais en prenant vraiment les concepts de base de ces veines qui sont
03:01 qu'elles sont en fait doublement ondulées donc on va avoir une ondulation
03:05 dans le sens vertical, une dans le sens horizontal, ça ça va avoir un double
03:10 effet par rapport à un tube classique parce que souvent en fait quand on veut
03:13 refroidir on crée des échangeurs thermiques qui transmettent du fluide
03:16 via des tubes et bien on va venir mélanger le fluide, il faut s'imaginer
03:20 que l'eau en fait en zigzagant dans cette espèce de circuit va venir beaucoup
03:24 plus s'homogénéiser donc plus chauffer les parois du tube et ça va créer des
03:29 échangeurs thermiques à contre-courant où c'est comme s'il y avait l'air chaud
03:33 enfin le sang chaud qui vient dans les veines et le sang froid qui revient du
03:37 coup des branchies dans les artères qui viennent échanger leur chaleur et grâce
03:41 à juste cette ondulation, cet élément de la structure de l'échangeur du
03:44 thon, on arrive à avoir des efficacités énergétiques parfois deux trois fois
03:48 meilleures que celles d'un tube simple et ça ça a d'énormes implications dans
03:52 l'industrie donc cette simple idée récupérer du
03:56 thon peut réduire par trois les pertes, ça réduit énormément les puissances de
03:59 pompage nécessaires pour refroidir des moteurs par exemple, des énormes
04:03 implications dans l'aéronautique pour n'en citer qu'un exemple, aussi dans les
04:06 satellites mais on a aussi en fait ce type d'échangeurs là chez nous, dans
04:10 nos climatisations, dans nos frigos, c'est des choses extrêmement répandues dans
04:14 tout type de produits industriels. Et si on arrivait à encore mieux copier ce
04:19 système vasculaire des thons, on aurait plus d'efficacité ?
04:23 Bien sûr, bien sûr, pour l'instant les scientifiques qui ont créé des
04:27 systèmes technologiques, qui ont fabriqué des tubes, ils sont inquiétés de
04:31 faire quelque chose de facilement implémentable industriellement qui peut
04:34 du coup directement être créé à partir d'un tube qu'on vient déformer, on
04:37 pourrait tout à fait, en étudiant de façon plus approfondie la
04:41 biologie du thon, réussir à créer des échangeurs sur des systèmes plus
04:44 complexes qui vont reprendre la structure globalement des veines et des
04:48 artères, du rétamérabilé beaucoup plus précisément et qui pourrait faire
04:51 augmenter encore largement les efficacités thermiques. On est loin dans
04:55 les applications industrielles des 99% d'efficacité qu'affiche le thon.
05:00 Super, merci beaucoup Anthony Pensard, je rappelle que vous êtes spécialiste R&D
05:04 de tout ce qui tourne autour de la bio, inspiration pour l'entreprise Bioxegi.
05:09 Merci pour vos éclairages et cette belle découverte et merci à tous nos
05:13 téléspectateurs de nous suivre. C'était Smartech, vous nous regardez sur la chaîne
05:16 Bsmart, vous pouvez aussi nous écouter en podcast. A très bientôt, excellente journée à tous.
05:22 [Musique]