Les soldats auront peut-être dans le futur une supervision grâce à des nanoparticules injectées dans leurs yeux

Les yeux des mammifères, y compris ceux des humains, sont capables de percevoir la lumière entre 400 et 700 nanomètres (nm). Cette faculté n’est pas suffisante pour détecter la lumière proche infrarouge (NIR), entre 750 nm et 1,4 micromètre. Aujourd’hui, les humains se servent des caméras thermiques pour voir des organismes ou des objets dans l’obscurité. Toutefois, elles sont généralement peu pratiques.

Afin de surmonter cette contrainte, une équipe de chercheurs a élaboré une nouvelle technique.

oeil

Crédits Pixabay

L’équipe, dirigée par le professeur Gang Han de l’Université du Massachusetts, a injecté de minuscules particules dans les globes oculaires de souris de laboratoire.

Les chercheurs ont introduit les UCNPs (upconversion nanoparticles), constitués de minéraux de terres rares appelés erbium et ytterbium, autour des cellules photoréceptrices des yeux des rongeurs.

Les UCNPs permettent de convertir les photons à faible énergie de la NIR en lumière vert plus intense. Les souris ont ensuite été soumises à des épreuves permettant d’évaluer leur capacité à percevoir le rayonnement infrarouge. Les résultats ont été positifs.

Un véritable super pouvoir

Les chercheurs ont comparé cette capacité au pouvoir des superhéros de bandes dessinées tels que Wolverine, Captain America et Superman.

« Les films mettant en scène des héros dotés de superpouvoirs tels que le vol, la vision aux rayons X ou une force extraordinaire, font fureur », a déclaré le professeur Gang Han, lors d’une réunion de l’American Chemical Society, à San Diego. « Mais alors que ces personnages populaires ne sont que des vols de fantaisie, nous avons utilisé des nanoparticules pour conférer un véritable super pouvoir à des souris ordinaires – la capacité de voir la lumière proche infrarouge. »

Les scientifiques ont constaté que les UCNPs ont persisté dans les yeux des souris durant au moins dix semaines. Ils n’ont remarqué aucun effet secondaire. « Les UCNPs dans notre article publié sont inorganiques, et il y a quelques inconvénients », a toutefois noté le chercheur principal. Il a expliqué que la biocompatibilité n’est pas tout à fait claire, et qu’il faudrait améliorer la luminosité des nanoparticules à usage humain.

L’équipe prévoit donc d’utiliser des UCNPs organiques. « Nous avons montré que nous pouvons fabriquer des UCNP organiques avec une luminosité nettement supérieure à celle des UCNP inorganiques. »

Des applications pour l’armement, l’astronomie, la sécurité et la médecine

À terme, cette technique pourrait être appliquée dans plusieurs domaines. Elle pourrait être utilisée par les soldats pour détecter la lumière infrarouge lorsqu’ils sont sur le terrain.

L’équipe pense que cette percée pourrait aussi révolutionner l’exploration spatiale. « Quand nous regardons l’univers, nous ne voyons que de la lumière visible, » a noté le Professeur Han. « Mais si nous avions une vision proche infrarouge, nous pourrions voir l’univers d’une toute nouvelle façon. On pourrait faire de l’astronomie infrarouge à l’œil nu, ou avoir une vision nocturne sans équipement encombrant. »

En outre, les chercheurs pensent que la technique pourrait aussi être appliquée sur d’autres animaux, comme le chien. « Si nous avions un super chien qui pouvait voir la lumière proche infrarouge, nous pourrions projeter un motif sur le corps d’un contrevenant de loin, et le chien pourrait l’attraper sans déranger les autres personnes. »

L’équipe envisage également la possibilité d’utiliser la méthode pour traiter certaines maladies comme le daltonisme sévère.

Mots-clés nanotechnologie