Les nouvelles plantes lumineuses du MIT pourraient révolutionner l’éclairage

Imaginez un monde où les lampadaires, feux tricolores et autres enseignes ne seraient plus produites par des ampoules, mais par des végétaux. Cette idée aussi poétique qu’intrigante a déjà fait l’objet de nombreux travaux. En 2017, ce sont des chercheurs du MIT qui se sont illustrés avec un papier fascinant sur le sujet.

À l’époque, les chercheurs ont commencé par extraire de la luciférase et de la luciférine. Il s’agit de deux enzymes bien connues, puisqu’elles sont à l’origine de la lueur caractéristique des lucioles. Il ne reste ensuite plus qu’à la fixer sur des nanoparticules afin de l’intégrer à la plante via diverses techniques de bio-ingénierie.

Une preuve de concept très intéressante, mais aux applications limitées. En effet, ces plantes ne produisaient que très peu de lumière. Un plant de cresson de 10cm, par exemple, n’émettait qu’un millième de la lumière nécessaire pour lire confortablement. Depuis, les chercheurs ont donc travaillé à augmenter l’intensité et la durée de l’éclairement.

Un condensateur optique végétal

Ils reviennent aujourd’hui avec une nouvelle version améliorée et encore plus prometteuse, repérée par SlashGear. Et cette nouvelle génération affiche des progrès considérables en la matière. Dans leur papier, les chercheurs expliquent que ces nouvelles plantes brillent avec une intensité dix fois supérieure aux originales ! Pour y parvenir, ils ont eu une idée absolument brillante : transformer toute la plante en condensateur de lumière.

L’intérêt d’un condensateur électrique standard, c’est qu’il peut stocker une charge électrique proportionnelle à la tension qu’on lui applique. Sauf qu’ici, les chercheurs n’ont que faire du courant électrique; ce qui les intéresse, c’est la lumière. Au lieu de stocker des électrons, ils se sont donc creusé la tête pour créer un “condensateur” optique capable de stocker des photons.

Ils ont alors eu l’idée d’utiliser l’aluminate de strontium; il s’agit d’un matériau dit luminophore, qui émet de la lumière lorsqu’il est stimulé. Une fois conditionné sous forme de nanoparticules, les chercheurs l’ont intégré à la partie interne de la feuille pour former leur condensateur.

Elégant, propre et recyclable

Résultat : le film formé à l’intérieur de la plante est capable d’absorber et de restituer les photons issus du soleil ou même d’une simple LED. Il suffit d’exposer la plante une dizaine de secondes, et elle émettra de la lumière pendant une heure. Et il y a encore mieux : la plante peut être ainsi “rechargée” continuellement pendant deux semaines. Cette technique fonctionne même sur tout un tas de plantes. Les chercheurs ont ainsi testé le tabac ou encore le basilic. Pour l’anecdote, l’aluminate de strontium est inoffensif; à condition de ne pas inhaler la silice, il serait donc théoriquement possible de produire un pesto bioluminescent. À bon entendeur ! Plus sérieusement, les chercheurs ont aussi testé l’oreille d’éléphant. Avec sa grande surface, cette plante pourrait un jour servir à l’éclairage urbain.

D’après leurs tests, cette technique n’avait aucun impact sur les fonctions vitales de la plante. Une fois l’expérience terminée, les chercheurs sont même parvenus à extraire et réutiliser 60% de l’aluminate de strontium. C’est donc une approche qui pourrait être tout à fait viable sur le long terme.

Mais avant d’espérer remplacer les ampoules, les chercheurs vont encore devoir augmenter l’intensité lumineuse. Pour cela, ils vont désormais essayer de combiner leur approche de 2017 avec ce nouveau concept. Et s’ils y parviennent, nous pourrions littéralement voir fleurir une nouvelle génération de lampes d’appoint et d’éclairage urbain.

Le papier de recherche est disponible ici.

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