Redéfinir les technologies vertes
Lorsque vous entendez le terme «technologie verte», vous pensez sans doute à des appareils avec un rendement énergétique élevé ou à des solutions technologiques permettant de lutter contre le changement climatique. Mais pensez-vous aux plantes et aux arbres? Pas exactement. Le projet HyPhOE, financé par l’UE, considère pourtant que les plantes incarnent la technologie verte originelle. «Dans un sens, la photosynthèse est une technologie naturelle, un processus efficace pour transformer la lumière du soleil en énergie et éliminer le carbone de l’air», explique Eleni Stavrinidou, professeure agrégée en électronique organique à l’université de Linköping. D’après Eleni Stavrinidou, le projet HyPhOE, qu’elle coordonne, entend redéfinir les technologies vertes. «La frontière entre technologie et nature s’estompe: la nature est utilisée comme un élément technologique, et la technologie améliore la nature», ajoute-t-elle. «Notre objectif consistait à accélérer cette convergence en mettant en place une symbiose révolutionnaire entre les organismes photosynthétiques et la technologie.» Pour y parvenir, les chercheurs se sont concentrés sur le développement de systèmes biohybrides avancés basés sur des organismes photosynthétiques et des matériaux et dispositifs intelligents. «En fin de compte, nos travaux ouvrent la voie à un monde où les systèmes énergétiques sont basés sur des plantes améliorées électroniquement, et où la surveillance de l’environnement est assurée par des plantes dotées de capteurs», explique Eleni Stavrinidou.
S’attaquer à la racine du problème
L’un des principaux objectifs du projet consistait à développer des systèmes biohybrides à base de plantes qui ne compromettent ni la croissance, ni le développement des plantes elles-mêmes. «Alors que les travaux antérieurs sur la fonctionnalisation électronique des plantes se concentraient sur les boutures, notre projet a mis au point une méthode pour fonctionnaliser des plantes intactes, leur permettant de conserver leurs fonctions biologiques et de continuer à croître et à se développer», indique Eleni Stavrinidou. À titre d’exemple, les plantes biohybrides d’HyPhOE sont dotées d’un système racinaire électronique qui peut être utilisé pour stocker de l’énergie. «Ces plantes n’ont pas été affectées par la fonctionnalisation électronique de leur système racinaire, mais se sont en fait adaptées à ce nouvel état hybride en développant des racines plus complexes», fait remarquer Eleni Stavrinidou. L’équipe du projet a également développé des dispositifs bioélectroniques pour surveiller et moduler la physiologie d’une plante. S’inspirant du domaine biomédical, les chercheurs ont créé des capteurs pouvant être intégrés à l’intérieur d’une plante et permettant de surveiller en temps réel, par exemple, les variations du taux de sucre dans le tissu vasculaire des arbres. Ils ont par ailleurs employé un dispositif bioélectronique d’administration de médicaments pour transporter des phytohormones vers les feuilles de plantes intactes. «Cela nous a permis de contrôler électroniquement les pores responsables de l’échange de gaz et de la transpiration, une capacité qui pourrait s’avérer utile dans notre lutte contre le changement climatique», explique Eleni Stavrinidou.
Un vaste potentiel et de nouvelles recherches en perspective
Selon Eleni Stavrinidou, le projet HyPhOE a réussi à démontrer le vaste potentiel de la bioélectronique et des systèmes biohybrides dans le domaine des sciences végétales. «Il s’agissait d’un projet visionnaire qui a développé de nouvelles technologies basées sur les organismes photosynthétiques et destinées à ces derniers», conclut-elle. «Bien que nous n’ayons pas atteint tous nos objectifs à 100 %, notre travail a ouvert la voie à des recherches plus approfondies dans ce domaine.» Une partie de ces recherches est déjà en cours grâce à une nouvelle subvention accordée à Eleni Stavrinidou. S’appuyant sur le succès du projet HyPhOE, ce nouveau projet est axé sur le développement de systèmes biohybrides dotés de caractéristiques vivantes basées sur les cellules végétales.
Mots‑clés
HyPhOE, technologie verte, plantes, changement climatique, photosynthèse, énergie, biohybride, bioélectronique
