Quoi de plus 茅cologique que des panneaux solaires? Apr猫s tout, ils produisent de l鈥櫭﹏ergie renouvelable, un 茅l茅ment cl茅 de la lutte aux changements climatiques. Malheureusement, bon nombre des composantes avec lesquelles ils sont fabriqu茅s proviennent de mat茅riaux non durables, voire toxiques.
No茅mie-Manuelle Dorval Courchesne, professeure adjointe au D茅partement de g茅nie chimique de l鈥橴niversit茅 不良研究所, esp猫re rem茅dier 脿 la situation gr芒ce 脿 ses travaux sur les propri茅t茅s conductrices de certaines prot茅ines, un axe de recherche qui pourrait un jour aboutir 脿 la mise au point de cellules solaires biologiques et biod茅gradables.
La nature abonde en biomat茅riaux 茅cologiques aux propri茅t茅s leur permettant de s鈥檃ssembler pour cr茅er des formes complexes et de se lier 脿 diff茅rentes mol茅cules ou particules. De plus en plus, les scientifiques tentent d鈥檌miter ces processus 鈥� un champ de recherche appel茅 芦 biomim茅tisme 禄 鈥� afin d鈥檃pporter des solutions vertes 脿 plusieurs enjeux 茅cologiques.
芦 Nous essayons de reproduire ce que nous trouvons dans la nature 禄, explique professeure Dorval Courchesne. 芦 J鈥檃i toujours 茅prouv茅 de l鈥檌nt茅r锚t pour les biomat茅riaux 禄, ajoute la chercheuse originaire de la r茅gion de l鈥橭utaouais, qui a 茅tudi茅 la biotechnologie 脿 l鈥橴niversit茅 d鈥橭ttawa avant d鈥檕btenir son doctorat au MIT. 芦 Je me suis d鈥檃bord pench茅e sur la possibilit茅 de recouvrir des prot茅ines ou des microorganismes d鈥檜ne couche de mati猫res inorganiques pouvant servir 脿 conduire l鈥櫭﹍ectricit茅 ou 脿 emmagasiner la lumi猫re. Cela dit, ces particules inorganiques demeuraient toxiques, c鈥檈st pourquoi, durant mes 茅tudes postdoctorales (脿 l鈥橧nstitut Wyss de g茅nie biologique de l鈥橴niversit茅 Harvard), je me suis int茅ress茅e 脿 l鈥檈mploi de biomat茅riaux 茅cologiques pouvant eux-m锚mes 锚tre conducteurs. 禄
Depuis son entr茅e 脿 l鈥橴niversit茅 不良研究所, en 2017, le Laboratoire Dorval se consacre 脿 la conception de biomat茅riaux 脿 base de prot茅ines dot茅s de propri茅t茅s novatrices, notamment l鈥檃bsorption ou l鈥櫭﹎ission de lumi猫re, et la conductivit茅 茅lectrique. Dans sa qu锚te, la professeure Dorval Courchesne s鈥檈st fait une alli茅e inattendue : une bact茅rie qui produit naturellement des nanofilaments prot茅iques capables de conduire l鈥櫭﹍ectricit茅. 芦 Nous nous sommes inspir茅s de ces nanofilaments pour cr茅er nos propres fils prot茅iques 禄, indique-t-elle.
Si la plupart des prot茅ines ne peuvent conduire l鈥櫭﹍ectricit茅, ces derni猫res ann茅es, des scientifiques ont d茅couvert deux bact茅ries atypiques (Geobacter sulfurreducens et Shewanella oneidensis) produisant naturellement des nanofilaments prot茅iques extracellulaires qui transmettent un courant 茅lectrique servant 脿 oxyder certains m茅taux, notamment le fer, et 脿 g茅n茅rer des sous-produits aux fins de leur m茅tabolisme d茅pourvu d鈥檕xyg猫ne.
S鈥檌ls n鈥檈n sont qu鈥檃u d茅but de leur recherche sur les fils prot茅iques, la professeure Dorval Courchesne et ses collaborateurs de l鈥橴niversit茅 Harvard qu鈥檌l 茅tait possible d鈥檡 faire passer un courant 茅lectrique. Bien que cette conductivit茅 ne se compare pas encore 脿 celle des nanofilaments d鈥檕rigine naturelle, la chercheuse est tout de m锚me convaincue qu鈥檕n pourra les modifier de fa莽on 脿 les rendre utiles pour de nombreuses applications. Elle esp猫re qu鈥檜n jour, ils pourront servir 脿 la fabrication de panneaux solaires 茅cologiques.
芦 Nous savons d茅j脿 que ces fils conduisent l鈥櫭﹍ectricit茅, et nous tentons maintenant de d茅couvrir s鈥檌l est possible de les modifier pour qu鈥檌ls soient capables d鈥檃bsorber la lumi猫re et stocker de l鈥櫭﹏ergie, et 茅ventuellement servir de substituts 脿 certains compos茅s toxiques non durables, comme divers nanomat茅riaux, employ茅s dans les panneaux solaires actuels. 禄
D鈥檃pr猫s la professeure Dorval Courchesne, qui est membre de l鈥橧nstitut de durabilit茅 en g茅nie et conception Trottier de l鈥橴niversit茅 不良研究所 et du Centre qu茅b茅cois sur les mat茅riaux fonctionnels, la production de leurs prot茅ines modifi茅es pourra ais茅ment 锚tre accrue et ainsi offrir une solution de rechange rentable aux mat茅riaux traditionnels qui entrent dans la fabrication des cellules solaires.
Son 茅quipe examine 茅galement comment leurs prot茅ines pourraient 锚tre modifi茅es pour se lier 脿 d鈥檃utres mol茅cules ou prot茅ines de plus petite taille, telles que des marqueurs biologiques et des contaminants environnementaux, ce qui les rendrait utiles dans la cr茅ation de d茅tecteurs environnementaux ou de sondes de bio-d茅tection pour des applications biom茅dicales..
芦 Les biomat茅riaux offrent un immense potentiel d鈥檜tilisation dans une vaste gamme d鈥檃pplications 茅nerg茅tiques, environnementales et biom茅dicales 禄, croit la chercheuse. 芦 Dans notre qu锚te de durabilit茅, le g茅nie de la nature est une merveilleuse source d鈥檌nspiration! 禄
