Les chercheurs se tournent vers la « blancheur brillante » des rayures des crevettes pour trouver une alternative au E171

May 25, 2024

02-juin-2023 - Dernière mise à jour le 02-juin-2023 à 13h09 GMT

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La crevette nettoyeur du Pacifique utilise des rayures blanches sur son corps pour attirer les poissons, qu'elle nettoie ensuite en mangeant les parasites du corps du poisson.

Après avoir étudié la matière blanche trouvée dans les crevettes plus propres, des chercheurs israéliens ont découvert un principe optique complètement nouveau qui produit l'un des réflecteurs blancs les plus efficaces.

Bien qu'elle ait une épaisseur inférieure à 5 microns, la blancheur produite par la crevette est extrêmement brillante, ce qui en fait l'un des matériaux blancs les plus fins et les plus efficaces qui existent.

Ils ont réalisé non seulement que les particules sont des cristaux liquides, comme ceux des écrans LCD, mais qu’elles présentent une biréfringence (double réfraction), ce qui est « extrêmement » rare dans le monde animal.

La double réfraction est la division d'un rayon de lumière en deux rayons lorsqu'il traverse certains types de matériaux.

Le grand défi de l’industrie agroalimentaire est quant à lui de créer de la blancheur avec très peu de matière et à une échelle très fine.

Selon les chercheurs, cet arrangement spécial de molécules dans la crevette plus propre est essentiel pour surmonter l'obstacle de « l'encombrement optique », permettant aux particules d'être emballées de manière dense, réduisant ainsi l'épaisseur de la couche nécessaire pour produire une blancheur éclatante.

Les chercheurs espèrent donc reproduire cet effet pour fabriquer des agents blanchissants dans les aliments.

La qualité unique du matériau trouvé dans la crevette plus propre est qu'il peut former des couches de diffusion denses sans compromettre les propriétés de diffusion, a expliqué le professeur Dan Oron, du Département de chimie moléculaire et de science des matériaux de l'Institut des sciences Weizmann.

« Pour les matériaux « normaux », la diffusion diminue au-delà d'une certaine densité de diffuseurs, c'est ce qu'on appelle habituellement « encombrement optique ». Cela est dû à la biréfringence des particules ; c'est-à-dire leur anisotropie optique particulière », a-t-il déclaré à FoodNavigator.

Expliquez les principaux défis que les chercheurs s'attendent désormais à rencontrer lorsqu'ils fabriquent un pigment blanc qui se disperse comme les rayures blanches d'une crevette nettoyante du Pacifique. Il nous a expliqué : « Former de telles structures à l'échelle nanométrique est très difficile du point de vue de la chimie synthétique. De toute évidence, dans le système biologique, la synthèse des matériaux est hautement réglementée. Le principal défi est certainement de produire synthétiquement de telles nanosphères anisotropes [une substance dont les propriétés varient selon la direction].”​

De leur côté, des start-up tentent de fabriquer des pigments blancs qui diffusent la lumière de la même manière que la carapace du coléoptère Cyphocilus. Y a-t-il d’autres animaux qui pourraient faire l’objet d’une enquête ?

"Nous avons examiné un certain nombre de créatures qui vivent sous l'eau, car l'optique dans un environnement aqueux est plus exigeante", a déclaré Oron. « Pourtant, il existe tellement d’espèces qu’il semble déraisonnable qu’il n’y ait pas d’autres animaux présentant ce phénomène ou des phénomènes connexes. »

Le Dr Ben Palmer de l’Université Ben Gourion du Néguev a ajouté : « C’est vraiment l’une des premières fois que nous apprenons un principe entièrement nouveau en étudiant un organisme. La crevette a surmonté un obstacle apparemment fondamental en optique en créant des particules avec cet arrangement spécial de molécules. Maintenant, la question est : comment pouvons-nous reproduire cet effet pour créer de nouveaux matériaux que nous pourrions utiliser comme additifs alimentaires dans le pain blanc, ou dans la peinture blanche et d'autres applications ?

Référence​

Blancheur brillante des crevettes grâce à des couches ultra-minces de nanosphères biréfringentes