Durée
15h Th, 45h Proj.
Nombre de crédits
| Master : ingénieur civil biomédical, à finalité | 5 crédits | |||
| Master : ingénieur civil mécanicien, à finalité | 5 crédits | |||
| Master en biologie des organismes et écologie, à finalité | 5 crédits |
Enseignant
Coordinateur(s)
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue anglaise
Organisation et évaluation
Enseignement durant l'année complète, avec partiel en janvier
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
"Ceux qui s'inspirent d'un modèle autre que la Nature, maîtresse au dessus de tout maître, travaillent en vain."
Léonard de Vinci
En trois milliards d'années d'évolution, la nature a eu l'occasion d'inventer une incroyable variété de mécanismes permettant au vivant de se développer. Ces mécanismes sont particulièrement robustes, puisque les conditions dans lesquelles ils sont utilisés sont fortement variables. La Nature a fait des choix techniques qui lui sont propres, elle utilise des techniques de fabrication inédites, souvent complètement différentes des techniques de l'ingénieur: matériaux souples, microstructures, croissance différentielle des tissus, capacités d'auto-regénération, etc. Dans ce cours, les biologistes et les ingénieurs vont, ensemble, observer attentivement, comprendre en profondeur et tenter de copier fidèlement les réalisations de la Nature. Dans un premier temps, plusieurs exemples existants de biomimétisme seront présentés par les professeurs. Diverses techniques pour travailler à l'interface entre la biologie, l'ingénierie et la physique seront également décrites. La seconde partie du cours sera dédiée aux projets.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Au terme du cours, les étudiants auront une vue d'ensemble du biomimétisme et de nombreux exemples fructueux s'y rapportant. De plus, ils sauront s'inspirer des solutions techniques choisies par la Nature et les transposer pour développer des applications industrielles originales.
Plus spécifiquement, les étudiants seront capables:
- d'obtenir des informations pertinentes sur une structure biologique, et d'en comprendre les fonctions et contraintes (tant physiques que biologiques)
- de concevoir et d'étudier un modèle physique (expérimental ou numérique) qui réplique le fonctionnement d'une structure biologique, et
- de présenter les résultats de cette étude de manière scientifique.
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, II.2, II.3, III.1, III.2, III.3, III.4, IV.1, IV.2, VI.1, VI.2, VI.3, VI.4, VII.1, VII.2, VII.3, VII.4, VII.5 du programme d'ingénieur civil en génie biomédical.
Ce cours contribue aux acquis d'apprentissage I.1, I.2, II.1, II.2, II.3, III.1, III.2, III.3, III.4, IV.1, IV.2, VI.1, VI.2, VI.3, VI.4, VII.1, VII.2, VII.3, VII.4, VII.5 du programme d'ingénieur civil mécanicien.
Savoirs et compétences prérequis
Prérequis: Bachelier en Sciences ou Sciences Appliquées
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Le cours est organisé selon le schéma 15+45 (15h de théorie et 45h de projet).
La partie ex-cathedra comprend de 8 à 10 exposés généraux.
Les étudiants devront mener à bien un projet dans lequel ils étudieront d'abord une curiosité du monde vivant en combinant les points de vue du biologiste et de l'ingénieur. Ils caractériseront tout d'abord la structure biologique ainsi que ses fonctions et contraintes (informations obtenue dans la littérature scientifique et/ou par des observations personnelles). Ils concevront ensuite un modèle physique (expérimental ou numérique) qui reproduit une caractéristique sélectionnée du système biologique. Ils étudieront le comportement de ce modèle et présenteront leurs résultats de manière scientifique. Une liste de sujets sera proposée au début de l'année. Les projets seront réalisés en groupes de 2 à 5 étudiants. Si possible, chaque groupe comprendra au moins un biologiste et un ingénieur.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)
Présentiel
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
Le cours n'est pas basé sur un unique ouvrage de référence existant. Il représente plutôt une synthèse de nombreux ouvrages et publications récentes. A la fin de chaque cours, plusieurs lectures couvrant les notions abordées dans l'exposé seront recommandées.
Modalités d'évaluation et critères
Travail à rendre - rapport
Explications complémentaires:
Seul le projet est soumis à évaluation. Celle-ci se basera sur une présentation orale finale et un rapport écrit. Les critères et dates d'évaluation seront communiquées aux étudiants en temps utile. Une présentation intermédiaire (informative) sera organisée à mi-chemin. Les objectifs et exigences spécifiques aux étudiants ingénieurs et biologistes seront expliquées et discutées pendant le cours.
Stage(s)
Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours
Les exposés seront donné pendant le premier quadrimestre. L'horaire et la salle seront renseignés sur CelCAT. Les détails pratiques (dont mesures covid19) seront discutées pendant la première séance de cours. Une version électronique des notes de cours et transparents sera disponible.
Contacts
Philippe Compère (B6c - pcompere@uliege.be )
Davide Ruffoni (B52 - druffoni@uliege.be )
Tristan Gilet (B52 - Tristan.Gilet@uliege.be )