Bio-mimétisme
Bio-mimétisme
Les nombreux problèmes qui ont émaillé l'évolution de notre espèce nous ont amenés à observer comment ces problèmes ont été résolus par des éléments naturels qui nous ressemblent. Les animaux ont donc été, depuis toujours, une source d'inspiration importante pour les ingénieurs (et ceux qui les ont précédés). Depuis quelques années, on nomme cette approche : Bio-mimétisme.
"Va prendre tes leçons dans la nature, c'est là qu'est notre futur."
Léonard de Vinci
Motivations
Tous les animaux (et nous également donc) ont trois préoccupations majeures :
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se reproduire,
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échapper aux prédateurs,
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détecter les proies.
Pour cela deux types d'organes se sont développés :
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les yeux pour voir ce qu'il de passe dans la direction où on regarde,
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les oreilles (ou capteurs sonores) pour entendre ce qu'on ne voit pas.
Tous les animaux (et nous aussi) ont donc développé des stratégies de protection :
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écouter le monde qui nous entoure (même la nuit),
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lever le doute en regardant ce qui a provoqué le son que nous venons d'entendre et qui ne fait pas partie de notre environnement habituel.
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agir en conséquence.
Nos yeux et nos oreilles sont des partenaires inséparables pour notre sécurité. De plus, l'écholocation permet de déterminer la direction d'une source de sons brefs. La vidéoprotection exploite déjà la vision, comment lui permettre d'exploiter l'audition ?
Certains animaux se sont révélés nettement plus efficaces que nous pour entendre et alerter : le chien est notre meilleur partenaire. Au delà d'une audition exceptionnelle, qui compense une vision médiocre, le chien a une remarquable capacité d'apprentissage qui lui permet d'être autonome et adaptable.
Le chien est clairement conditionné par son dressage et l'attitude de son maître et il apprend à s'intégrer dans la société humaine qui l'entoure, cependant, l'alerte est un acte instinctif qui doit être de l'ordre du reflexe pour être assez rapide.
Le son n'est, à la base, qu'une variation de la pression de l'air (ou du milieu dans lequel il se propage), c'est notre cerveau qui va en faire un son en interprétant cette variation. La détection de cette variation est déjà une information. Cette détection ne dépend ni de notre culture, ni de nos habitudes, c'est l'alerte universelle de tous ceux qui possèdent des oreilles.
Potentiels Évoqués Auditifs (PEA)
L'étude du fonctionnement de l'oreille humaine a été réalisée à partir des potentiels évoqués, détectables dans l'électro-encéphalogramme, provoqués par des stimuli auditifs de durée brève (clics). Ces études permettent de détecter des défauts pouvant apparaître dans la chaîne de l'acquisition et du traitement des sons par le cerveau. Ces études ont conduit au développement d'équipements de diagnostic spécifiques.
Une étude menée par Bao-Trân Truong et Coralie Damenet au département d'ORL du CHU d'Angers a montré qu'il existe différentes formes de PEA :
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PEA de latence précoce (PEAP) : moins de 10ms,
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PEA de latence moyenne : entre 10 et 50ms,
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PEA corticaux tardifs : plus de 50ms.
L'alerte instinctive peut être liée aux PEAP tandis que l'interprétation des sons l'est aux PEA corticaux tardifs.
Localisation de Sources et Antennes Acoustiques
La conception et l'utilisation d'antennes acoustiques est la suite des techniques de goniométrie acoustique mises en œuvre pendant la première et le début de la seconde guerre mondiale pour le tracking des avions. C'est une généralisation de la notion de stéréophonie et de la directionnalité des microphones.
Ce sont nos deux oreilles (et notre tête orientable) qui nous permettent de déterminer approximativement la direction des sources de sons brefs.
Une antenne acoustique est constituée d'un ensemble de microphones (utilisés comme capteurs de pression) mesurant l'amplitude du champ acoustique perçu en un point donné.
La forme du champ acoustique perçu permet :
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soit d'écouter dans un direction donnée,
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soit de déterminer la direction d'une source sonore.
