Les points quantiques pourraient être produits à partir de la drêche, ce résidu de céréales issu des brasseries.(Photo: La Presse Canadienne)

Des résidus brassicoles peuvent être transformés en cristaux infiniment petits qui entrent dans la fabrication de technologies de pointe, ont constaté des chercheurs de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS) et de l’École de technologie supérieure.

Appelés «points quantiques», ces cristaux sont en réalité des «nanocristaux» qui ne mesurent chacun que quelques milliardièmes de mètre (un nanomètre correspond à un milliardième de mètre).

Normalement produits à partir de métaux lourds et polluants comme le cadmium et le plomb, ces points quantiques pourraient plutôt être produits à partir de la drêche, ce résidu de céréales issu des brasseries qui, depuis quelques années, est revalorisé dans l’alimentation animale.

Les points quantiques sont entre autres utilisés dans l’émission et l’absorption de la lumière, par exemple comme capteurs en biomédecine ou comme DEL dans des écrans de nouvelle génération. Le géant sud-coréen Samsung, notamment, consacre de vastes ressources à la synthèse de points quantiques pour utilisation dans ses téléphones.

«Ça pourrait aussi être utilisé pour des applications qui sont un peu moins mûres du point de vue technologique et commercial, comme les technologies solaires, c’est-à-dire absorber la lumière pour la convertir dans une autre forme d’énergie», a expliqué le professeur Federico Rosei, de l’INRS.

«Ça pourrait être l’électricité, où ça peut être utilisé pour briser des molécules d’eau et séparer l’hydrogène de l’oxygène. Et puis l’hydrogène peut être utilisé comme combustible propre.»

Le professeur Rosei et ses collègues ont démontré ce printemps, dans les pages de la revue RSC Advances de la Royal Society of Chemistry, qu’il est possible de produire des points quantiques de carbone avec les moyens du bord.

Ils ont ainsi utilisé un four à micro-ondes domestique pour carboniser la drêche, créant une poudre noire qui a ensuite été mélangée avec de l’eau distillée et remise au four à micro-ondes. Un passage dans la centrifugeuse et des étapes de filtration avancée ont permis d’obtenir les points quantiques.

Le produit fini est capable de détecter et de quantifier les métaux lourds, de même que les autres contaminants qui affectent la qualité de l’eau, de l’environnement et de la santé.

«On peut moduler les propriétés des points quantiques en changeant leur taille, leur morphologie et leur composition», a précisé le professeur Rosei.

Les points quantiques qui montrent les meilleures performances, poursuit-il, contiennent malheureusement des métaux lourds dont l’utilisation est loin d’être souhaitable d’un point de vue environnemental. On cherchait donc à les remplacer par des éléments non toxiques et, idéalement, très abondants.

La drêche contient des éléments comme le carbone, l’azote et le phosphore qui vont contribuer à l’efficacité des points quantiques obtenus. Des travaux précédents avaient démontré que les points quantiques obtenus à partir du carbone sont intéressants pour capter la lumière solaire et la transformer en une autre forme d’énergie.

Ce projet a été mené à terme grâce à la collaboration de la microbrasserie Brasseur de Montréal, qui a contribué ses résidus céréaliers. Les chercheurs n’excluent pas maintenant de communiquer avec une brasserie de plus grande taille qui pourrait être intéressée par cette percée technologique.

«Le principe de base, c’est d’essayer de valoriser des déchets», a dit le professeur Rosei.

Mais bon. De là à conclure que plus vous boirez de bière, plus vous aiderez nos hôpitaux à se doter des équipements de pointe dont ils ont besoin, il y a certainement un pas qu’il faut se garder de franchir.