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Grâce aux protéines d’un virus commun du tabac, une équipe de recherche en chimie de l’Université McGill a mis au point un moyen simple et écologique de disposer des nanoparticules d’or pour former des feuilles ultrafines et de renforcer ainsi les propriétés optiques des particules. Résultat : des matériaux moins coûteux et plus sûrs, qui serviront à la construction de panneaux solaires, de capteurs et de dispositifs optiques avancés. 

Les nanoparticules d’or ne sont efficaces pour renforcer les signaux optiques que lorsqu’elles sont disposées sur une surface, à une distance bien définie les unes des autres. 

Pour réaliser de telles structures, on devait auparavant avoir recours à des produits chimiques forts et travailler dans des conditions de laboratoire strictement contrôlées. Or, l’équipe de l’Université 51³Ô¹ÏÍøa réussi à modifier un virus de la mosaïque du tabac afin qu’il s’auto-assemble en feuilles comportant des nanoparticules correctement espacées, le tout dans l’eau et à la température ambiante. 

« Si vous jetez simplement ces nanoparticules sur une surface, une partie d’entre elles donneront lieu à une amélioration aléatoire », explique Amy Blum, professeure agrégée et coauteure de l’étude. « Mais si vous parvenez à les disposer à une distance fixe les unes des autres, toute la surface sera active. » 

Le résultat? Un nanomatériau dont la fabrication est moins coûteuse et moins dommageable pour l’environnement par rapport à la méthode existante. 

Des éléments constitutifs de la nature 

Selon la professeure Blum, ces travaux représentent une étape importante vers la mise au point de nanomatériaux durables destinés aux outils technologiques du quotidien. 

« Nous utilisons les éléments constitutifs de la nature pour rendre la technologie plus propre, moins coûteuse et plus intelligente », explique la chercheuse. 

« Pour des raisons de sécurité, nous n’utilisons pas le virus actif. Nous n’exploitons que son enveloppe, qui ne contient aucun matériel génétique », ajoute-t-elle. 

Un échafaudage protéique 

Pour construire l’échafaudage, l’équipe a modifié la protéine du virus en y ajoutant une courte chaîne d’histidine, qui consiste essentiellement en de minuscules crochets qui s’accrochent aux nanoparticules d’or et qui guident les protéines pour qu’elles s’assemblent en feuilles ultrafines. 

« Nous nous appuyons sur un grand nombre d’interactions très faibles », explique Amy Blum. « S’il n’y en a qu’une, elle ne tiendra certainement pas. S’il y en a quinze, elles tiendront très, très solidement. » 

Sans cette modification, la protéine a tendance à s’agglutiner. Les interactions plus faibles incitent plutôt les protéines à rester à plat, note-t-elle. 

Par ailleurs, l’équipe a constaté avec surprise que, dans certaines conditions, les feuilles pouvaient s’enrouler pour former des tubes à l’échelle nanométrique. Cette découverte ouvre la voie à des recherches visant à déterminer si ces tubes pourraient un jour fonctionner comme des câbles à fibres optiques nanométriques, souligne la professeure. 

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³¢â€™a°ù³Ù¾±³¦±ô±ðÌý«   », par Ismael Abu-Baker, Alexander Al-Feghali, Elliot Zolfaghar, Gangamallaiah Velpula, Artur P. Biela, Steven De Feyter, Jonathan G. Heddle, Gonzalo Cosa et Amy Szuchmacher Blum, a été publié dans Small, en octobre 2025.