Les plantes bioniques ou comment transformer un arbre en antenne-relais

Plantes bioniques Après les OGM, voici les plantes hybridées avec des semi-conducteurs. Avec de possibles applications prodigieuses.

Imaginez une pelouse capable de stocker l'électricité, une fleur qui mesure le niveau de pollution dans votre appartement ou même des arbres transformés en antennes-relais pour téléphone mobile. Voici quelques-unes des promesses des plantes bioniques. Il ne s'agit pas ici de modifier leur ADN comme avec les OGM mais d'introduire des composants électroniques à l'intérieur des cellules végétales.

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Les chercheurs injectent des nanoparticules de carbone dans une feuille d'Arabidopsis thaliana © Bryce Vickmark

Une équipe de biologistes et d'ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a publié en mars 2014 dans le magazine Nature une étude révolutionnaire sur les premières expériences à ce sujet. Elle a réussi à introduire des nanotubes de carbone à l'intérieur des chloroplastes, les minuscules structures des cellules végétales qui convertissent la lumière en sucres au cours de la photosynthèse. Une manipulation qui permet de doper le rendement du chloroplaste : alors qu'habituellement, celui-ci ne capte que 10% de la lumière, les nanotubes agissent comme une "antenne" qui capte un spectre bien plus large, de l'ultraviolet à l'infrarouge. L'activité photosynthétique est ainsi 30% supérieure.

Des cellules végétales dans le béton

Une des premières pistes de cette technique est non pas que la plante profite de l'électronique mais plutôt l'inverse : les chloroplastes seraient extraits de la plante vivante pour être introduits dans d'autres matériaux, comme par exemple des cellules solaires pour améliorer leur efficacité. Ou dans des matériaux de construction, qui pourraient ainsi générer l'énergie dont l'immeuble a besoin. Les chercheurs ont aussi imaginé une pile à combustible dopée aux chloroplastes : "Le sucre assure un stockage très dense de l'énergie", explique Michael Strano, le directeur du projet. "Il permet de stocker vingt fois plus d'énergie dans le même espace qu'une pile au lithium".

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Un microscope à infrarouge décrypte les informations contenues dans les capteurs électroniques introduits dans la plante © Bryce Vickmark

Autre piste explorée par les chercheurs, cette fois-ci avec des plantes vivantes hybridées avec des nanotubes de carbone : la détection de substances chimiques dans l'environnement. Les plantes pourraient notamment signaler la présence d'explosifs, de polluants atmosphériques comme le monoxyde d'azote, alerter sur le niveau de pesticides ou encore dépister des toxines produites par des bactéries, et ce à partir d'un niveau de concentration très faible.

Michael Strano imagine à terme transformer les végétaux en véritables appareils électroniques vivants. Les arbres feraient par exemple office d'antennes-relais, bien plus esthétiques que des mâts en métal. Ils pourraient même s'auto-régénérer après une tempête. "Le potentiel est quasi infini", rêve-t-il.

 

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