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Des bactéries fabriquent des nanotubes !

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Une équipe internationale a fait une découverte extraordinaire : des bactéries sont capables de synthétiser des nanotubes semi-conducteurs. Cette découverte pourrait aider à la création d'une nouvelle génération de dispositifs nanoélectroniques.

En bleu, les bactéries marines Shewanella. Crédit : Hor-Gil Hur, GIST

La nature a décidemment plus d'un tour dans son sac. Depuis une dizaine d'années, les nanotubes sont à l'honneur car on en imagine d'innombrables applications dans le domaine en ébullition de la nanotechnologie. Un des objectifs de celle-ci est de produire des dispositifs électroniques non seulement plus efficaces mais donc le coût de fabrication et l'impact sur l'environnement seraient réduits.

Un groupe de chercheurs, dont certains sont membres de l'Université de Riverside en Californie et d'autres de l'Institut des sciences et des technologies Gwangju (GIST), en Corée, a fait cette découverte surprenante : pour fabriquer certains nanotubes semi-conducteurs, il est possible de se passer des procédés chimiques en faisant appel à une synthèse biologique. Il ne s'agit cependant pas de nanotubes de carbone.

La découverte s'est faite, comme souvent, par hasard, ou plus précisément par sérendipité (de l'anglais serendipity). Hor-Gil Hur et Ji-Hoon Lee du GIST étaient à la recherche de bactéries capables de décontaminer des milieux pollués par de l'arsenic. Ils ont étudié attentivement une bactérie nommée Shewanella. Ils se sont rendus compte que celles-ci produisaient de bien étonnante structures dont la nature leur était inconnue. Se tournant vers leurs collègues californiens pour leur poser la question, ils obtinrent la réponse de Nosang Myung et Bongyoung Yoo. Il s'agissait de nanotubes de sulfure d'arsenic...

Ceux-ci se comportent comme s'il s'agissait de nanotubes de métal avec des propriétés électriques et photoconductrices. Autant dire que ces étranges structures biologiques ont potentiellement un bel avenir dans la prochaine génération de dispositifs en nanoélectronique et optronique. De plus, cette voie de synthèse nécessite moins d'énergie et ne laisse pas des résidus chimiques toxiques comme c'est malheureusement le cas pour la fabrication de nombreux dispositifs électroniques plus classiques , pour les ordinateurs ou les cellules solaires par exemple.

Une électronique plus écologique et moins coûteuse pourrait donc voir le jour à terme, surtout si l'on pouvait trouver des bactéries capables de synthétiser des nanotubes en sulfure de cadmium ou constitués d'autres matériaux semi-conducteurs intéressants.

Les chercheurs ne comprennent pas encore vraiment quels sont les mécanismes à l'œuvre derrière ces processus de synthèse mais soupçonnent qu'ils font intervenir des polysaccharides. L'équipe poursuit ses recherches et examine notamment d'autres espèces de Shewanella.

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