Des ingénieurs créent des plantes qui brillent (vidéo) By Jack35
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le.cricket Admin
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Sujet: Des ingénieurs créent des plantes qui brillent (vidéo) By Jack35 Jeu 8 Oct - 18:13
Des ingénieurs créent des plantes qui brillent (vidéo)
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L’éclairage des plantes nanobioniques pourrait un jour remplacer certains éclairages électriques. Imaginez qu’au lieu d’allumer une lampe lorsqu’il fait noir, vous pouvez lire à la lumière d’une plante rougeoyante sur votre bureau. Les ingénieurs du MIT ont franchi une première étape critique pour faire de cette vision une réalité.
En incorporant des nanoparticules spécialisées dans les feuilles d’une plante de cresson, ils ont incité les plantes à émettre une faible lumière pendant près de quatre heures. Ils estiment qu’avec une optimisation plus poussée, ces plantes seront un jour suffisamment lumineuses pour éclairer un espace de travail.
Citation :
« La vision est de fabriquer 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 Michael Strano, le Carbon P Professeur Dubbs de génie chimique au MIT et auteur principal de l’étude.
Cette technologie pourrait également être utilisée pour fournir un éclairage intérieur de faible intensité ou pour transformer des arbres en lampadaires autonomes, selon les chercheurs. Le post-doctorant du MIT, Seon-Yeong Kwak, est l’auteur principal de l’étude, qui paraît dans la revue Nano Letters . Plantes nanobioniques La nanobionique végétale, un nouveau domaine de recherche lancé par le laboratoire de Strano, vise à donner aux plantes de nouvelles fonctionnalités en les intégrant à différents types de nanoparticules. L’objectif du groupe est de concevoir des usines pour reprendre de nombreuses fonctions désormais assurées par les appareils électriques. Les chercheurs ont déjà conçu des usines capables de détecter des explosifs et de communiquer ces informations à un smartphone, ainsi que des usines capables de surveiller les conditions de sécheresse . L’éclairage, qui représente environ 20% de la consommation d’énergie mondiale, semblait être une prochaine cible logique.
Citation :
« Les plantes peuvent s’auto-réparer, elles ont leur propre énergie et elles sont déjà adaptées à l’environnement extérieur », dit Strano. « Nous pensons que c’est une idée dont le temps est venu. C’est un problème parfait pour la nanobionique végétale. »
Pour créer leurs plantes éclatantes, l’équipe du MIT s’est tournée vers la luciférase, l’enzyme qui donne aux lucioles leur éclat. La luciférase agit sur une molécule appelée luciférine, la faisant émettre de la lumière. Une autre molécule appelée co-enzyme A aide le processus en éliminant un sous-produit de réaction qui peut inhiber l’activité de la luciférase. L’équipe du MIT a emballé chacun de ces trois composants dans un type différent de support de nanoparticules. Les nanoparticules, qui sont toutes faites de matériaux que la Food and Drug Administration des États-Unis classe comme «généralement considérés comme sûrs», aident chaque composant à atteindre la bonne partie de la plante. Ils empêchent également les composants d’atteindre des concentrations qui pourraient être toxiques pour les plantes. Les chercheurs ont utilisé des nanoparticules de silice d’environ 10 nanomètres de diamètre pour transporter la luciférase, et ils ont utilisé des particules légèrement plus grandes des polymères PLGA et chitosane pour transporter respectivement la luciférine et la coenzyme A. Pour amener les particules dans les feuilles des plantes, les chercheurs ont d’abord mis les particules en suspension dans une solution. Les plantes ont été immergées dans la solution puis exposées à une pression élevée, permettant aux particules de pénétrer dans les feuilles à travers de minuscules pores appelés stomates. Les particules libérant la luciférine et la coenzyme A ont été conçues pour s’accumuler dans l’espace extracellulaire de la mésophylle, une couche interne de la feuille, tandis que les plus petites particules transportant la luciférase pénètrent dans les cellules qui composent la mésophylle. Les particules de PLGA libèrent progressivement de la luciférine, qui pénètre ensuite dans les cellules végétales, où la luciférase effectue la réaction chimique qui fait briller la luciférine. Les premiers efforts des chercheurs au début du projet ont produit des plantes qui pouvaient briller pendant environ 45 minutes, qu’ils ont depuis améliorées à 3,5 heures. La lumière générée par un plant de cresson de 10 centimètres représente actuellement environ un millième de la quantité nécessaire pour lire, mais les chercheurs pensent qu’ils peuvent augmenter la lumière émise, ainsi que la durée de la lumière, en optimisant davantage la concentration et la libération. taux des composants. Transformation végétale Les efforts antérieurs pour créer des plantes électroluminescentes se sont appuyés sur des plantes génétiquement modifiées pour exprimer le gène de la luciférase, mais il s’agit d’un processus laborieux qui produit une lumière extrêmement faible. Ces études ont été réalisées sur des plants de tabac et Arabidopsis thaliana , qui sont couramment utilisés pour les études phytogénétiques. Cependant, la méthode développée par le laboratoire de Strano pourrait être utilisée sur tout type de plante. Jusqu’à présent, ils l’ont démontré avec de la roquette, du chou frisé et des épinards, en plus du cresson. Pour les futures versions de cette technologie, les chercheurs espèrent développer un moyen de peindre ou de pulvériser les nanoparticules sur les feuilles des plantes, ce qui pourrait permettre de transformer les arbres et autres grandes plantes en sources de lumière.
Citation :
« Notre objectif est d’effectuer un traitement lorsque la plante est un semis ou une plante mature, et de le faire durer pendant toute la durée de vie de la plante », explique Strano. « Notre travail ouvre très sérieusement la porte à des lampadaires qui ne sont que des arbres traités et à un éclairage indirect autour des maisons.»
Les chercheurs ont également démontré qu’ils pouvaient éteindre la lumière en ajoutant des nanoparticules portant un inhibiteur de la luciférase. Cela pourrait leur permettre de créer à terme des plantes qui coupent leur émission de lumière en réponse à des conditions environnementales telles que la lumière du soleil, disent les chercheurs. La recherche a été financée par le département américain de l’énergie.
Source : [Seuls les administrateurs ont le droit de voir ce lien] & Massachusetts Institute of Technology MIT
_________________ [Seuls les administrateurs ont le droit de voir cette image] le.cricket vous salue bien !
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