Exemple 2: les lucioles, pour créer de nouvelles ampoules plus efficaces, sans électricité
Les lucioles sont de petits insectes volant (pour les mâles), qu'on voit parfois briller la nuit. Les scientifiques se sont penchés sur ces coléoptères, pour savoir comment ils sont capables de créer leur propre lumière, sans électricité. Il s'avère que ces petites bêtes possèdent une véritable usine dans leur abdomen. En effet, Cette production de lumière se fait sur une réaction, provoqué par un enzyme, la luciférase, agissant sur un substrat, appelé la luciférine, au contact du dioxygène. Simple au premier abord, cette bioluminescence est plus bien complexe. Un chercheur américain (W.D.McElroy ) observe que cette « lumière froide » nécessite deux autres éléments: l'ATP (Adénosine Triphosphate), et du magnésium. L'ATP est une molécule qui sert de catalyseur, pour accélérer la réaction entre la luciférase et la luciférine. Et le magnésium, Il sert tout simplement a faire fonctionner l'ATP en se liant avec elle. Des réactions d'autoréductions (qui est une réaction qui met en jeu un transfert d’électrons entre ses réactifs) s'engagent alors dans les cellules de l'insecte, mobilisant ainsi l'énergie chimique cellulaire. La luciférine va être excitée. Puis en se relâchant, celle-ci libère un photon (qui est la particule élémentaire médiatrice de l’interaction électromagnétique), responsable de la lumière émise par les lucioles!
Dans les ampoules traditionnelles, c'est l'électricité qui, en passant, produit de la chaleur dans le filament, pour exciter les atomes. Une grande partie de l'énergie de l'électricité est donc perdu sous forme de chaleur (90 a 97%), Alors que chez les lucioles (et autres animaux utilisant la bioluminescence), l'énergie chimique libérée par la réaction est transformée directement en une autre forme d'énergie, ici lumineuse, sans avoir à passer par un intermédiaire thermique. Chez ces animaux, 100% (ou presque) de l'énergie utilisée se retrouve sous forme de chaleur.
L’homme a trouvé une alternative a la bioluminescence des lucioles en utilisant la chimiluminescence, qui ; au lieu d'être une réaction faisant intervenir la luciferine et la luciférase, fait intervenir le luminol et le peroxyde d'hydrogène, pour créer un lumière bleutée.
Ce phénomène est en train d'être copié par des universitaires de Cambridge, pour créer des arbres bioluminescents qui pourraient éclairer nos rues… Qui sait, dans quelques années, des lampadaires éclaireront nos rues…
En se démocratisant, ce phénomène permettrait de baisser considérablement (voir de faire disparaître) la part de l'éclairage dans la production d'électricité et donc de réduire la pollution
Nous avons réalisé une expérience pour créer de la lumière a partir d’une réaction chimique. Cependant, la luciférase est un composé très difficiles a obtenir, c’est pourquoi nous avons réalisé cette expérience avec du luminol, comme le font les poissons abyssaux, et non les lucioles.
Pour voir l'experience, cliquez ici: Experience
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