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Aug 03, 2023

Un film mince stimule la croissance des plantes en convertissant les rayons UV du soleil en lumière rouge

Pour devenir grandes et fortes, les plantes ont besoin de lumière rouge et bleue qui font partie de la lumière « blanche » visible produite par le soleil. Les scientifiques ont mis au point un film stimulant les plantes, qui

Pour devenir grandes et fortes, les plantes ont besoin de lumière rouge et bleue qui font partie de la lumière « blanche » visible produite par le soleil. Les scientifiques ont maintenant développé un film stimulant les plantes, qui convertit la lumière UV du soleil en une lumière plus rouge.

Tout d’abord, les plantes n’ont-elles pas besoin de lumière ultraviolette ? Bien que certaines études suggèrent que l’exposition à ces rayons puisse rehausser les saveurs et les parfums de certaines plantes, le consensus général est que la lumière UV n’est pas nécessaire à la croissance des plantes. En fait, comme c’est le cas pour les humains et les autres animaux, une exposition excessive peut nuire aux plantes.

C'est là qu'intervient le film WCM (matériau de conversion de longueur d'onde).

Développé par une équipe de l'Université japonaise d'Hokkaido, il se compose d'une feuille de plastique transparente disponible dans le commerce qui a été recouverte d'une fine couche d'un métal de terre rare appelé europium. Lorsqu'il est placé sur des plantes poussant en plein soleil, le matériau laisse passer toute la lumière visible, mais il modifie en outre la longueur d'onde de la lumière ultraviolette entrante, la convertissant en lumière rouge visible.

Lors d'essais sur le terrain, des groupes de plants de bette à carde et de plants de mélèze du Japon ont été cultivés avec et sans film WCM – en d'autres termes, le matériau a été utilisé sur certains groupes, mais pas sur d'autres.

Pendant les mois d’été, lorsque les jours étaient plus longs et que la lumière du soleil était plus forte, le film n’avait que peu d’effet sur les plants de blettes. En hiver, cependant, les plantes cultivées sous le film présentaient une hauteur de plante 1,2 fois supérieure et une biomasse 1,4 fois supérieure après une période de 63 jours.

De plus, les semis de mélèze cultivés sous le film présentaient un taux de croissance relatif plus élevé tout au long des quatre premiers mois de croissance. Cela leur a permis d'avoir un diamètre de tige 1,2 fois plus grand que celui du groupe témoin et une biomasse totale 1,4 fois supérieure. Notamment, la croissance accélérée a permis aux semis d’atteindre la taille standard pour la plantation forestière en un an, contre deux ans habituellement.

On espère qu’entre autres applications, cette technologie pourra un jour être utilisée pour accroître la production alimentaire dans les régions aux climats froids, où les journées sont relativement courtes et l’ensoleillement relativement faible.

"En utilisant un revêtement composé d'un matériau changeant de longueur d'onde, nous avons réussi à créer un film transparent et à démontrer sa capacité à accélérer la croissance des plantes", a déclaré l'auteur principal Sunao Shoji. "En concevant rationnellement l'ion émetteur de lumière, nous pouvons contrôler librement la couleur de la lumière émise pour qu'elle soit d'autres couleurs comme le vert ou le jaune. Nous espérons donc pouvoir créer des films de conversion de longueur d'onde optimisés pour différents types de plantes."

Un article sur la recherche a été publié cette semaine dans la revue Scientific Reports. Les lecteurs pourraient également être intéressés par un film mince récemment développé à l’Université de New York, qui convertit la lumière ultraviolette et bleue en lumière proche infrarouge pouvant être utilisée par les cellules solaires pour produire de l’électricité.

Source : Université d'Hokkaido