Après la culture de viande artificielle, visant à épargner un sort funeste au bétail et à réduire les émissions de gaz à effet de serre, des chercheurs du MIT conçoivent actuellement du bois en laboratoire, dans l’optique de lutter contre la déforestation.
Un gel végétal imprimable en 3D
Se révélant étonnamment similaire à celui permettant d’obtenir de la viande en laboratoire, qui imite désormais parfaitement les fibres musculaires, le procédé utilisé implique l’utilisation de cellules végétales provenant de plantes à fleurs originaires d‘Amérique. Celles-ci sont ensuite transformées en une structure rigide semblable au bois à l’aide d’hormones végétales.
L’équipe, dont les travaux ont été présentés dans le Journal of Cleaner Production, a choisi les Zinnias car ceux-ci poussent rapidement et sont bien étudiés. Une fois le volume des cellules végétales cultivées augmenté, différentes variables telles que le pH et la concentration d’hormones sont mesurées avant qu’elles ne soient transférées dans un gel imprimable en 3D pour un développement ultérieur.
Si la route promet d’être encore longue pour rendre cette approche rentable, elle représente un point de départ pour de nouvelles approches de production de biomatériaux visant à réduire la pression environnementale exercée par la sylviculture et l’agriculture.
Entre 1990 et 2016, on estime que plus de 800 000 kilomètres carrés de forêts ont été perdus, et les chercheurs ont souligné un certain nombre de problèmes inhérents à ces pratiques, notamment l’écoulement des engrais hors des champs et le fait que seule une partie des végétaux soit effectivement utilisée. « La façon dont nous obtenons ces matériaux n’a pas changé depuis des siècles et se révèle très inefficace. Il s’agit d’une véritable opportunité de pouvoir contourner cela », estime Luis Fernando Velásquez-García, auteur principal de l’étude.
Des propriétés ajustables
Pour obtenir des propriétés semblables à celles du bois, les chercheurs ont utilisé un mélange de deux hormones végétales : l’auxine et la cytokinine. En faisant varier leurs niveaux, ces derniers ont pu contrôler la production de lignine (polymère organique qui donne au bois sa fermeté). « Les cellules végétales sont similaires aux cellules souches en ce sens qu’elles peuvent devenir tout ce que l’on souhaite si on les y incite », souligne Velásquez-García. La composition et la structure cellulaire du produit final ont ensuite été évaluées par microscopie à fluorescence.
Les chercheurs ont toutefois précisé que ces tissus végétaux cultivés en laboratoire étaient encore à un stade de développement très précoce, et que différentes caractéristiques, comme les niveaux d’hormones et le pH du gel, devaient encore être ajustées. Ceux-ci prévoient également d’étendre le procédé à d’autres espèces de plantes.
Selon le biologiste David Stern, qui dirige l’Institut Boyce Thompson, l’extension de l’étude nécessiterait « un investissement financier et intellectuel important » de la part du gouvernement américain et de sources privées. « La question est de savoir si la technique peut être mise à l’échelle et se révéler compétitive », a-t-il commenté.
