Dans la même lignée que le projet « Bio-Light » (Programme Microbial Home de Philips), cette réalisation a conduit à la création d’un panneau lumineux composé de plusieurs millions de bactéries capables de dégager de la lumière de manière périodique et simultanée façon enseigne lumineuse néon.

Les biologistes savent depuis longtemps que les bactéries, à l’instar des hommes,  utilisent un cycle de 24 heures entre lumière et obscurité pour régler leur horloge biologique. Cette bioluminescence est obtenue par application d’une protéine  fluorescente à l’horloge biologique de chaque bactérie. Jusque là c’est bon. Mais comment synchroniser les horloges biologiques de millions de bactéries pour produire de la lumière simultanément ? Ainsi, les biologistes ont découvert que le gaz émis par une colonie « réduite » de bactérie peut être partagé avec d’autres colonies leur permettant ainsi de communiquer entre elles et de réaliser une synchronisation suffisante pour dégager de lumière simultanément.

Un biopixel (unité lumineuse) est une colonie de bactéries composée de plusieurs centaines ou milliers de bactéries. Ces biopixels ont ensuite été déposés sur un circuit microfluidique (technologies permettant de manipuler de très petits volumes de fluide) afin de synchroniser l’ensemble des colonies et de créer un panneau lumineux vivant. A ce state de développement, ces panneaux lumineux peuvent être composés de 500 à 13 000 biopixels, soit à peu de choses près la taille d’un trombone. Bon d’accord ce n’est pas encore une télé 3D de 140 cm…

Pour aller plus loin, cette technologie de bioluminescence par bactéries « gavées aux stéroïdes » pourrait également servir à la conception de nouveaux capteurs biologiques. La sensibilité des bactéries pourrait permettre de détecter la présence d’agents toxiques, polluants ou pathogènes. La vitesse du clignotement lumineux des biopixels pourrait permettre d’indiquer en un rien de temps une éventuelle contamination de l’air ambiant. Lors de leurs expériences, les chercheurs sont parvenus à ralentir la vitesse de luminescence des bactéries en les exposant à de l’arsenic, un élément chimique fortement toxique pour l’homme. Par ailleurs, contrairement à la plupart des kits de mesure existants qui sont à usage unique, ce biocapteur pourrait servir de nombreuses fois. La R&D doit encore se poursuivre pendant 5 ans avant d’espérer voir la commercialisation d’un biocapteur de ce genre.

UCSD

Images Gizmag

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La bioluminescence provient d’une réaction chimique au sein d’un organisme vivant. Au cours de cette réaction, l’énergie chimique est convertie en énergie lumineuse. La lumière produite est dite « froide » car seulement un cinquième de cette lumière génère de la chaleur.

Bio-light fait partie du programme  « Microbial Home » de Philips. Ce projet dont les applications sont relativement nombreuses, consiste a créé des écosystèmes domestiques qui offrent une alternative aux solutions traditionnelles d’énergie, de nettoyage, d’éclairage  ou de traitement des déchets.

Le concept Bio-light repose différentes technologies biologiques pour créer des effets de lumière. Cet éclairage autonome est écologique car il ne nécessite pas d’électricité pour produire de la lumière. Il utilise des bactéries bioluminescentes qui se nourrissent de méthane et de matières compostées générées par la vie quotidienne de la maison.

Telle une oeuvre d’art, Bio-light se présente sous la forme d’un ensemble de cellules de verres soufflées maintenues par un cadre en acier. Dans ces cellules se trouvent des cultures bactériennes qui vont émettre une douce lumière verte. L’ensemble peut être accroché sur un mur.

Les cellules de verres sont reliées ensemble par des tubes de silicium qui rejoignent la base de la lampe bioluminescente. Cette base est en fait un réservoir de nourriture pour les bactéries. Tant qu’il y a à manger, Bio-light reste en fonctionnement.

L’inconvénient majeur, c’est que cette lampe ne semble pas avoir d’interrupteur. Par ailleurs, la douce bioluminescence n’est certainement pas suffisante pour fournir l’éclairage nécessaire à une maison. La lumière est produite plus lentement que nos éclairages traditionnels et les bactéries doivent être gardées en vie pour que Bio-light tienne la route.

L’avantage réside dans le fait que cette lampe ne nécessite aucun câble pour fonctionner. Bio-light est totalement déconnectée du réseau électrique.

Pour ses concepteurs chez Philips, ce type d’éclairage biologique peut nous permettre de prendre conscience de l’énergie stockée dans nos déchets ménagers. Des produits biologiques comme Bio-light pourraient à l’avenir être auto-énergisant et s’adapter à leur environnement.

Parmi les applications  possibles de cette biotechnologie, on retrouve le marquage routier de nuit, les indications lumineuses dans les lieux faiblement éclairés (sorties de secours dans les cinémas et les discothèques), les enseignes lumineuses de nuit (pharmacies) ou encore l’éclairage d’ambiance des centres thérapeutiques où la lumière peut jouer un rôle sur l’humeur.

Source Philips Design

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