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Ces scientifiques ont utilisé des particules de phosphore, similaires à celles des jouets lumineux, qu'ils ont injectées dans des plantes. Ces composés absorbent la lumière ambiante, comme celle du soleil ou des lampes LED, puis la restituent progressivement sur une durée pouvant atteindre deux heures. La clé du succès réside dans la taille optimale des particules, environ 7 micromètres, permettant une diffusion efficace à travers les tissus foliaires.
Des succulentes brillent en rouge, vert, bleu et autres couleurs après infusion de particules de phosphore à après-lueur, qui captent et libèrent lentement la lumière.
Crédit: Matter (2025). DOI: 10.1016/j.matt.2025.102370
Parmi les espèces testées, seules les succulentes ont montré une luminescence intense, grâce à leurs canaux foliaires étroits et uniformes qui facilitent la dispersion des particules. Contrairement aux attentes initiales, ces plantes à structure dense se sont avérées plus performantes que celles avec des tissus aérés. L'équipe a créé une variété de couleurs, du vert au rouge en passant par le bleu, démontrant la polyvalence de l'approche.
Un mur composé de 56 succulentes modifiées a été construit, produisant suffisamment de lumière pour éclairer des objets proches et permettre la lecture. Chaque plante coûte environ 1,40 dollar à préparer, en excluant la main-d'œuvre, ce qui rend la technique accessible et peu onéreuse. Bien que la luminosité diminue avec le temps, cette innovation ouvre la voie à des applications dans l'éclairage.
Les chercheurs explorent maintenant comment étendre cette méthode à d'autres types de plantes et étudient les impacts à long terme sur la santé des végétaux.
La bioluminescence naturelle
La bioluminescence est un phénomène où des organismes vivants produisent de la lumière grâce à des réactions chimiques internes. Elle est courante chez certaines espèces marines, comme les méduses ou le plancton, ainsi que chez des insectes comme les lucioles.
Ce processus implique généralement une enzyme appelée luciférase, qui agit sur une molécule nommée luciférine, libérant de l'énergie sous forme de photons. Contrairement à la fluorescence, qui nécessite une source de lumière externe, la bioluminescence est autonome et peut se produire dans l'obscurité totale.
Dans la nature, elle sert à diverses fins, telles que la communication, l'attraction de proies, ou la défense contre les prédateurs. Les plantes bioluminescentes naturelles sont rares, mais certaines, comme les champignons, utilisent ce mécanisme pour disperser leurs spores ou attirer des insectes.
Comprendre ces processus biologiques aide les scientifiques à développer des applications innovantes, comme les plantes lumineuses artificielles, sans altérer génétiquement les organismes.
Les matériaux phosphorescents
Les matériaux phosphorescents sont des composés capables d'absorber de l'énergie lumineuse et de la réémettre progressivement sur une période prolongée. Ils sont souvent utilisés dans des objets du quotidien, comme les cadrans de montres ou les jouets lumineux.
Ces matériaux fonctionnent grâce à des impuretés ou des défauts dans leur structure cristalline, qui piègent les électrons excités par la lumière. Lorsque ces électrons retournent à leur état fondamental, ils libèrent de l'énergie sous forme de photons, créant une lueur persistante.
Contrairement aux matériaux fluorescents, qui émettent de la lumière immédiatement après excitation, les phosphorescents ont une durée d'émission plus longue, allant de quelques minutes à plusieurs heures. Cette propriété les rend idéaux pour des applications nécessitant une illumination prolongée sans source d'énergie constante.
Dans le domaine des plantes, l'utilisation de particules phosphorescentes offre une alternative simple et peu coûteuse aux méthodes génétiques, permettant une intégration directe sans modifier l'ADN de la plante.