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Insolite : des frelons auraient inventé la cellule photovoltaïque

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Le frelon oriental serait capable d'absorber la lumière solaire dans sa cuticule et la transformerait en électricité. Ce qui expliquerait que l'activité de cet insecte semble proportionnelle à la hauteur du soleil dans le ciel, contrairement à ses cousins. Un phénomène bien étrange, largement inexpliqué... et pas vraiment démontré.

Un frelon oriental, reconnaissable à sa couleur marron et sa bande brune sur l'abdomen. Son endocuticule, avec sa structure microscopique et ses pigments (le brun et le jaune), semble faite pour capter efficacement la lumière. Mais pour en faire quoi ? © Domaine public

Le frelon oriental (Vespa orientalis) serait capable de capter l'énergie solaire et, qui plus est, de la transformer en électricité. C'est ce qu'affirme une équipe de chercheurs, travaillant pour la plupart à l'Université de Tel-Aviv et qui viennent de décrire leur étonnante découverte dans la revue allemande Naturwissenschaften.

Il y a quelques années, plusieurs membres de cette équipe avaient étudié l'emploi du temps original de cet insecte social. Contrairement aux guêpes et aux abeilles, qui travaillent davantage le matin, ce frelon est surtout actif l'après-midi, au plus fort de l'intensité solaire. Pour cet insecte, l'activité principale consiste à creuser pour fabriquer et entretenir les nids. La précédente étude avait montré que la meilleure corrélation entre cette activité et la lumière solaire s'observe dans le domaine des UVB.

Les biologistes ont voulu creuser la question et observer de plus près la cuticule de l'insecte, de couleur marron, arborant une unique bande jaune sur l'abdomen et une tache jaune entre les deux yeux. Dans les parties marron, l'endocuticule (la partie la plus profonde de la cuticule des arthropodes) contient un pigment brun bien connu - la mélanine - et les zones jaunes un pigment connu lui aussi, la xanthoptérine.

Le travail a consisté à explorer les propriétés biophysiques de cette endocuticule et le microscope à force atomique a mis en évidence une structure particulière. Dans les parties brunes, les chercheurs observent des sillons profonds de 160 nanomètres. Dans les zones jaunes, l'endocuticule montre une surface à l'allure vallonnée, avec des reliefs de 160 nanomètres également et des petits trous sur les sommets. Selon les auteurs de l'étude, cette structure réduit la réflexion de la lumière et augmente sa diffraction. En d'autres termes, elle agit comme un dispositif chargé d'absorber le plus de lumière possible.

Par ailleurs, les chercheurs ont réalisé une sorte de cellule photovoltaïque à la xanthoptérine. Une solution de ce pigment a été déposée (à chaud et sous forte pression) sur une électrode de cellule photovoltaïque. Le dispositif a effectivement généré de l'électricité sous l'effet de la lumière. Le rendement obtenu est cependant extrêmement faible : 0,335 %.

Démonstration incomplète

Ce score ne signifie d'ailleurs pas grand-chose puisque la structure de l'endocuticule, censément importante dans l'absorption de la lumière d'après les auteurs, n'a pas été simulée. De plus, l'étude ne démontre aucune corrélation entre l'intensité lumineuse et le métabolisme de l'insecte, par exemple la production d'ATP (la molécule de transport de l'énergie au sein des cellules).

Par ailleurs, de nombreux organismes, dont des animaux, et notamment les insectes, savent utiliser d'une manière ou d'une autre la lumière (les ailes des papillons ne sont qu'un exemple parmi bien d'autres). Bref, la démonstration est loin d'être faite que les frelons orientaux captent effectivement la lumière pour en faire de l'énergie, mais il y a sûrement ici quelque chose à creuser...

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