Les bactéries présentes dans le sol du continent blanc réussissent à synthétiser des nanocristaux appelés « boîtes quantiques », utilisés pour doper l’efficacité des cellules photovoltaïques. Ces matériaux microscopiques trouvent également des applications dans d’autres domaines cruciaux comme la biomédecine.
L’Antarctique, un réservoir de nanoparticules naturelles
Par Stacy Aubenas
Publié le 13 mars 2013 à 0 h 51
Les bactéries présentes dans le sol du continent blanc réussissent à synthétiser des nanocristaux appelés « boîtes quantiques », utilisés pour doper l’efficacité des cellules photovoltaïques. Ces matériaux microscopiques trouvent également des applications dans d’autres domaines cruciaux comme la biomédecine.
Des particules fluorescentes pour détecter le cancer
Une équipe de scientifiques chiliens de l’université Andrés Bello tente d’identifier parmi les microorganismes présents en Antarctique quels sont les meilleurs candidats pour la production de nanoparticules appelées boîtes quantiques.
La 49ème expédition antarctique chilienne permettra aux chercheurs de prélever des échantillons de sédiments sur les Îles Shetland du Sud, où vivent des bactéries capables de résister au froid, au rayonnement ultraviolet et à la présence de métaux.
Ces organismes de l’extrême permettront de synthétiser de manière naturelle de minuscules matériaux semi-conducteurs aux étonnantes propriétés. Les boîtes quantiques, aussi connues sous leur nom anglais quantum dots, deviennent fluorescentes dans certaines conditions et pourraient servir à la détection des cellules cancéreuses.
La synthèse naturelle, moins chère et moins dangereuse
Ces nanoparticules sont obtenues en laboratoire depuis une dizaine d’années, mais les procédés de fabrication nécessitent des composés hautement toxiques comme le cadmium, qui rendent impossibles les applications médicales.
La méthode de production chimique se révèle par ailleurs extrêmement onéreuse : les boîtes quantiques fabriquées en laboratoire coûtent environ 5000 dollars le gramme.
Grâce à leurs propriétés semi-conductrices, ces nanoparticules peuvent également être utilisées pour construire des nano-circuits destinés aux microprocesseurs des ordinateurs et peuvent améliorer les performances des cellules photovoltaïques.
Les échantillons prélevés dans le sol antarctique sont en cours d’analyse au sein du laboratoire universitaire de Microbiologie et de Nanotechnologie Andrés Bello, où les scientifiques ont déjà isolé une centaine de microorganismes différents.
L’Antarctique, véritable laboratoire international
Au Chili, il est possible de trouver ce type de bactéries dans d’autres lieux offrant des conditions environnementales extrêmes, comme les geysers du désert d’Atacama.
Les chercheurs préfèrent néanmoins se rendre dans l’Antarctique, car son isolement garantit que les organismes collectés n’ont pas été contaminés par l'homme. Sur le continent blanc, ils peuvent également compter sur une importante communauté scientifique internationale, qui favorise le partage d’expériences entre disciplines.
Juan Pablo Monrás, biochimiste de 26 ans chargé de la collecte des échantillons sur le terrain, salue le rôle de l’Institut Antarctique Chilien (INACH), qui contribue à l’avancée des sciences en organisant des expéditions en zone australe depuis près d’un demi-siècle.