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Pourrons-nous un jour lire sous la lumière d’une plante incandescente ?

Crédits : Seon-Yeong Kwak / MIT

De petites plantes incandescentes pourront-elles bientôt remplacer nos lampes de bureau ou de chevet ? Possible. Des chercheurs du MIT ont en effet réussi à « allumer » du cresson. 

Imaginez-vous en train de lire un bon livre au coin d’une petite plante illuminée dans l’obscurité. Des chercheurs de l’Institut de technologie du Massachusetts (MIT) annoncent en effet avoir créé du cresson qui brille, sans modifier génétiquement la plante. Des recherches qui permettront peut-être un jour de réduire notre dépendance à l’éclairage électrique. « Notre vision est de faire une plante qui fonctionnera comme une lampe de bureau – une lampe que vous n’avez pas à brancher. La lumière est finalement alimentée par le métabolisme énergétique de la plante elle-même », explique l’un des auteurs de l’étude Michael Strano.

En 2013, une campagne Kickstarter promettant de produire une plante incandescente génétiquement modifiée avait obtenu un financement prometteur : 484 013 $ US. Ce projet, officiellement abandonné, semble néanmoins avoir ouvert la porte à une science nouvelle. En 2014, des chercheurs d’une société de biotechnologie annonçaient d’ailleurs avoir produit une plante de tabac génétiquement modifiée produisant une faible lueur. L’équipe du MIT a pris un chemin différent, les chercheurs travaillant ici sur un domaine de recherche appelé nanobionique végétale. L’idée : infuser les cellules de la plante avec des nanoparticules qui peuvent effectuer une tâche particulière.

Comment cela fonctionne-t-il ? Premièrement, ces particules sont suspendues dans une solution liquide. Ensuite, la plante est immergée dans la solution et pressurisée. Ce processus permet d’ouvrir les stromas – de minuscules pores sur la face inférieure des feuilles – permettant aux nanoparticules d’entrer. En utilisant cette technique, le laboratoire a déjà produit des plantes capables de détecter des explosifs et d’autres en mesure de surveiller les conditions de sécheresse. Pour les plantes incandescentes, l’équipe a ici chargé des nanoparticules avec l’enzyme luciférase et la molécule luciférine, qui agissent ensemble pour produire de la bioluminescence notamment chez les lucioles et d’autres animaux marins tels que les copépodes et les méduses.

Les chercheurs expliquent avoir ensuite introduit ces nanoparticules dans plusieurs spécimens de Nasturtium officinale (ou cresson). La lumière produite est assez faible – à moitié aussi brillante qu’une LED commerciale de 1 microwatt, soit environ un millième de la lumière nécessaire pour lire – mais beaucoup plus puissante que celle du plant de tabac génétiquement modifié (d’un facteur 100 000 environ). Initialement, les plantes ont brillé pendant environ 45 minutes, mais l’équipe a depuis réussi à dépasser les 3 heures.

Les chercheurs ont également démontré qu’ils pouvaient éteindre la lumière en introduisant un inhibiteur de la luciférase. Ils espèrent à l’avenir pouvoir développer une plante qui pourrait produire 1 000 fois plus de lumière, avant de s’éteindre d’elle-même au contact de la lumière du Soleil.

Vous retrouverez tous les détails de cette étude dans la revue Nano Letters.

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