Les ingénieurs du MIT conçoivent des nanocapteurs qui vous alertent si vos plantes sont stressées

16 avril 2020 à 10h20
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plante verte

Les ingénieurs du MIT ont développé un moyen de suivre la façon dont les plantes réagissent à diverses contraintes, comme les blessures ou les infections.

Ils ont pour cela mis au point des capteurs en nanotubes de carbone. Directement intégrés aux feuilles, ils permettent d'en contrôler le « stress » depuis un smartphone.


Une caméra infrarouge et une puce Raspberry Pi

Comme le précise le communiqué du MIT, les plantes utilisent le peroxyde d'hydrogène pour « envoyer un signal de détresse » à travers leurs feuilles. Celui-ci a pour but de stimuler leurs cellules foliaires, les incitant à générer les composés en charge de réparer les dommages ou de repousser les insectes prédateurs.

Le MIT a ainsi mis au point de nouveaux nanocapteurs capables de faire la distinction à la fois entre différents types de plantes, mais aussi entre différents types de stress. Une fois ces capteurs en place à l'intérieur des feuilles, ils produisent une fluorescence proche des infrarouges. Les chercheurs utilisent alors une caméra infrarouge reliée à un nano-ordinateur Raspberry Pi, générant une image et un signal pouvant créer une alerte sur un smartphone. Le nano-ordinateur coûtant 35 dollars (environ 32 euros), cela donne, selon Michael Strano, professeur en génie chimique au MIT, « une instrumentation très peu coûteuse ».


Comprendre et éviter les sources de stress

Les scientifiques sont ainsi parvenus à observer ces réactions sur huit types de plantes différentes, notamment des fraisiers, des épinards et des plants de roquette. Michael Strano a déclaré que « les plantes ont une forme de communication interne très sophistiquée, que nous pouvons observer pour la première fois. Cela signifie qu'en temps réel, nous pouvons constater la réponse d'une plante vivante (à une agression) et communiquer le type spécifique de stress qu'elle subit ».

Ce type de capteurs pourrait être utilisé pour aider les agronomes à développer de nouvelles stratégies visant à améliorer les rendements des cultures tout en tenant compte de ce qui y nuit. Les capteurs aideraient ainsi à mesurer la réaction des plantes à des dommages mécaniques, ou encore créés par la lumière ou la chaleur. Ils pourraient également être utilisés pour étudier la manière dont différentes espèces réagissent à des agents pathogènes comme les bactéries ou les champignons.

Michael Strano, qui est également l'auteur principal de l'étude a déclaré : « L'une des choses que je souhaite faire est comprendre pourquoi certains types de plantes présentent une certaine immunité contre ces agents pathogènes et d'autres non ».

Les capteurs doivent enfin aider à comprendre comment certaines plantes s'adaptent à leur environnement. L'un des problèmes que l'équipe espère résoudre est celui du syndrome de l'évitement de l'ombre, un phénomène de stress des plantes rencontré dans les cultures intensives. Car si l'on peut facilement imaginer des applications pour nos plantes d'intérieur, ce type d'innovations vise d'abord à répondre à des besoins d'agronomie : ces dernières années, le laboratoire de Michael Strano a mis au point des systèmes similaires permettant notamment la détection de pénuries d'eau.

Source : MIT
Modifié le 16/04/2020 à 11h07
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