Une géniale simplicité pour des inventions qui changent le monde

Pourquoi faire compliqué quand on peut faire simple ? Sir Isaac Newton l'avait déjà bien compris qui affirmait : «La nature aime la simplicité ; elle ne s'embarrasse pas du caractère pompeux des causes superflues ».

La légende veut que Newton ait mis au point sa théorie de la gravité après avoir observé une pomme tombant de son arbre. Ce simple et banal incident est à l'origine de l'éclair de compréhension dont la conception physique du monde a été durablement marquée jusqu'à aujourd'hui.

Les inventeurs ont constamment recours à des principes simples lorsqu'il s'agit de mettre au point de nouvelles technologies qui profiteront à des millions de personnes. Ces technologies sont alors peu coûteuses à fabriquer et peuvent également être utilisées par des personnes vivant dans des régions faiblement dotées en infrastructures.

La présente page propose une sélection d'exemples tirés du monde des inventions géniales de simplicité ; parmi ces inventions, nombreuses sont celles à avoir été finalistes et lauréates du Prix de l'inventeur européen décerné par l'Office européen des brevets.

Des solutions simples pour résoudre des problèmes de tous les jours

Il arrive souvent que des idées pourtant simples en apparence permettent de faire avancer les choses lorsque l'état actuel de la technique ne parvient pas à résoudre un problème. En 1946, par exemple, les réfrigérateurs électriques ne constituaient encore qu'une exception dans l'équipement des ménages. Les bols hermétiques en plastique de l'Américain Earl Tupper proposèrent alors une solution de conservation appropriée pour les denrées facilement périssables : avec leur fermeture sous vide, les produits Tupperware s'imposèrent rapidement comme un best-seller international. 

Il arrive également parfois que des solutions simples voient le jour alors que les inventeurs sont pourtant à la recherche de toute autre chose : c'est le cas des post-it, par exemple, dont l'inventeur américain, Arthur Fry, cherchait initialement à mettre au point un nouveau type de colle à papier et inventa finalement un nouveau pense-bête utile à des millions de gens sous la forme d'un papillon tout aussi adhésif que facile à détacher.

De conception très simple, à première vue, l'élément en fil d'acier pour améliorer la résistance et la stabilité du béton armé - mélangé au béton sous forme de fibres au lieu de recourir à l'utilisation de grilles - a permis à son inventrice, Ann Lambrechts, d'ouvrir la voie à de nouvelles possibilités en architecture : l'invention augmente d'un tiers la résistance du béton à la tension et à la flexion, et permet ainsi la réalisation de projets de construction entièrement nouveaux et présentant de nombreuses formes rondes.

Quiconque a déjà soufflé de l'air dans une boisson au moyen d'une paille connaît parfaitement le principe : l'apport d'air provoque une expansion des liquides et une hausse de leur niveau. C'est également avec de l'air que fonctionne le petit régulateur de jet pour les robinets à eau, développé par les inventeurs allemands Hermann Grether et Christoph Weis. Le principe en est tout aussi simple qu'ingénieux : l'écoulement de l'eau est ralenti par une série de tamis en plastique, qui divisent le jet pour le re-concentrer ensuite. Dans le même temps, un apport d'air augmente le volume du jet tout en réduisant la quantité d'eau utilisée. Le petit régulateur permet ainsi de réduire la consommation d'eau dans des proportions considérables pouvant atteindre jusqu'à 50 % !

Mario Polegato Dotées d'une semelle comprenant une membrane perforée, les chaussures perméables à la vapeur conçues par l'Italien Mario Moretti Polegato constituent un bon remède pour lutter contre les pieds qui transpirent. Des millions d'orifices minuscules permettent à l'air chaud de s'échapper de la chaussure tout en empêchant cependant l'eau d'y pénétrer.

Comme chacun sait, l'huile et l'eau ne se mélangent pas. La « lentille liquide » de l'inventeur et entrepreneur français Bruno Berge met pourtant ces deux liquides en présence dans un seul et même cylindre fermé afin de leur donner la forme d'une lentille optique. L'utilisation d'un courant contrôlé permet de modifier la structure superficielle des liquides et de déterminer ainsi la profondeur de foyer de la lentille.

Ne comportant aucune pièce amovible devant être contrôlée de manière mécanique, l'invention de Berge s'en trouve plus légère, plus robuste et plus économe en énergie ; elle présente, en outre, des dimensions pouvant être jusqu'à 85 % inférieures à celles des lentilles conventionnelles. Aujourd'hui, elle est d'ores et déjà utilisée dans des scanners et des caméras industrielles.


Des solutions simples pour les personnes vivant dans les régions les plus démunies

C’est précisément dans les régions les plus démunies que des solutions simples sont demandées : des solutions dont il convient également qu’elles soient facilement accessibles. Lorsque l’électricité, les égouts et l’accès à l’eau potable font défaut, les épidémies telles que le choléra, par exemple, peuvent se propager comme une véritable traînée de poudre.

Mise au point par une équipe de recherche de l'Université de Californie opérant sous la direction de Ashok Gadgil et Vikas Garud, une solution aussi simple qu'ingénieuse a permis d'apporter de l'eau potable jusque dans les provinces les plus reculées de l'Inde : cette invention brevetée pour désinfecter l'eau utilise une lampe à ultraviolets de 40 watts dans un dispositif compact et économe en électricité. À peine plus grand qu'un four à micro-ondes de taille moyenne, le dispositif peut également être utilisé en dehors du réseau électrique avec une batterie de voiture de 12 volts ou des cellules solaires. Pour assurer une alimentation en eau régulière, il utilise, en outre, la pesanteur plutôt que des pompes. Sir Isaac Newton aurait de quoi être fier.

En dépit de la simplicité de sa méthode, le dispositif de désinfection de l'eau par ultraviolets affiche des performances exceptionnelles : il est en mesure de désinfecter 1 000 litres d'eau par heure. En 2010, les systèmes étaient déjà installés dans plus de 10 pays ; ils alimentent aujourd'hui plus de 2 millions de personnes en eau propre.

L'utilisation du filtre à eau de l'entreprise suisse Vestergaard Frandsen se révèle tout particulièrement appropriée dans les endroits frappés par des catastrophes : le filtre LifeStraw, dont la forme rappelle celle d'une paille en plastique, peut être directement plongé dans l'eau. Il filtre l'eau sans recourir à quelque produit chimique que ce soit en la faisant passer à travers toute une série de fins tamis permettant d'éliminer jusqu'à 99,9999 % des virus et des bactéries. Au seul Kenya, la Croix-Rouge a distribué ce filtre à eau simple à 3 750 écoliers et à 6 750 ménages.

Dans les régions les plus pauvres du monde, des milliards de personnes souffrent d'un handicap visuel non traité : près de 100 millions de jeunes sont ainsi affectés par des troubles de la vue non traités, estime le projet de bienfaisance Child ViSion. Il était, jusqu'à présent, difficile de leur venir en aide en leur proposant des lunettes appropriées, tant les opticiens et leurs équipements high-tech font souvent défaut dans nombre de régions.

Joshua SilverMises au point par le professeur Joshua Silver, de l'Université d'Oxford, les lunettes pouvant être fabriquées à des coûts extrêmement faibles peuvent désormais remplacer les verres devant être façonnés de manière individuelle. Remplis de liquide et placés sur monture simple en plastique, les verres de ces lunettes ne coûtent que quelques euros. Par ailleurs, la personne qui les porte peut elle-même les ajuster à son handicap visuel. En changeant la quantité de liquide contenue dans les verres, les lunettes peuvent, en effet, être réglées en quelques minutes, et ce, sans que l'intervention d'un opticien soit nécessaire. Pour l'heure, plus de 40 000 lunettes de ce type ont déjà été distribuées à de nouvelles personnes en ayant besoin.


Une utilisation détournée de manière ingénieuse

Il arrive également parfois que des solutions voient le jour par transfert de pensée. Lorsqu'ils sont transposés dans un nouveau contexte, il est ainsi fréquent que des concepts éprouvés présentent de surprenants avantages : en 1938, c'est, par exemple, en s'inspirant des presses à imprimer d'un éditeur de journaux que le journaliste hongrois László Bíró marqua l'histoire en inventant le stylo à bille moderne. L'encre d'impression adhère à la pointe arrondie du stylo à bille et ne produit aucune bavure : tout simplement génial.

En 1935, c'est la brillance des yeux d'un chat dans l'obscurité qui donna au Britannique Percy Shaw l'idée des dispositifs réfléchissants pour la circulation routière. Fixés sur la chaussée, ces dispositifs réfléchissants ont le même effet lorsqu'ils sont placés dans la lumière des phares, de sorte qu'ils contribuent, aujourd'hui encore, à améliorer la sécurité sur les routes.

Mise au point par les deux inventeurs Claus Hämmerle et Klaus Brüstle, une invention provenant du secteur automobile se lance actuellement à la conquête du secteur de l'ameublement : « Blumotion », l'amortisseur pour les meubles de cuisine. Ce petit accessoire conçu pour les tiroirs et les charnières des meubles fonctionne de la même manière que les amortisseurs d'une voiture : un liquide hydraulique piégé dans un piston permet d'amortir tout impact lorsqu'il est soumis à la pression. Le clou dans tout cela : plus la pression est grande, plus l'amortissement est important. L'invention fait partie des finalistes nominés pour le Prix de l'inventeur européen de l'année 2013.

Cork Les micro-ondes ne réchauffent pas uniquement les repas : l'utilisation peu orthodoxe de micro-ondes a, en effet, permis à António Velez Marques, Helena Pereira, Rui Reis et Susana Silva, du Portugal, de révolutionner le marché du liège. Le liège est trempé dans l'eau pendant plusieurs minutes puis irradié par micro-ondes. Cela provoque une expansion de la structure cellulaire du précieux matériau dont le taux de dilatation peut alors atteindre 40 à 85 %. Cette méthode simple, permet à la société Corticeira Amorim de contrôler d'ores et déjà un quart du marché mondial.

Lorsque les inventions sont aussi simples, on comprend que les concurrents puissent être frappés d'une certaine incrédulité et se poser la question suivante : « Pourquoi n'avons-nous pas eu ce trait de génie ? » Si tout était aussi simple que cela ...

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