Image de dessin animé du nez chimique. Crédit :Prof Riina Aav
Des scientifiques de cinq pays européens ont uni leurs forces pour développer des « nez chimiques » de nouvelle génération afin d'éliminer les polluants industriels de l'environnement. La Commission européenne a alloué 2,9 millions d'euros pour financer le projet Horizon2020 FET-OPEN INITIO qui réunira des chercheurs de TalTech et de cinq autres universités ainsi que des experts d'Interspectrum OÜ opérant en Estonie et une entreprise italienne dans un projet de recherche international.
Le groupe de recherche en chimie supramoléculaire de l'École des sciences de l'Université de technologie de Tallinn a, pour cinq ans, a été engagé dans la construction de molécules réceptrices de nouvelle génération qui détecteraient et enverraient des signaux sur les pesticides et autres polluants industriels dangereux pour l'environnement. Ces « dispositifs de nez électroniques » intelligents permettraient d'éliminer les toxines nocives avant leur rejet dans l'environnement.
Le chef du groupe de recherche en chimie supramoléculaire, Le professeur Riina Aav dit, « Traiter les polluants dans l'environnement devient un problème de plus en plus important. Une raison relativement inconnue à cela est que de nombreux pesticides agricoles et médicaments pharmaceutiques qui pénètrent dans l'environnement sont « chiraux », ce qui signifie qu'ils existent sous deux formes non superposables (comme les mains gauche et droite). Cette bizarrerie moléculaire rend difficile pour les technologies de contrôle de la pollution d'identifier et d'éliminer bon nombre de ces polluants et cela ne peut pas être réalisé par les méthodes d'analyse traditionnelles. »
La « chiralité » des substances a également un impact sur l'environnement dans lequel elles sont rejetées. Par exemple, l'une de leurs formes peut être plus toxique que l'autre et la chiralité des molécules peut affecter directement leur dégradation environnementale. Les polluants chiraux se trouvent dans les pesticides, désherbants, fongicides, substituts de fréon, colorants, antibiotiques et de nombreux autres médicaments. Dans la plupart des cas, nous n'avons aucune idée de leur impact environnemental.
Le consortium INITIO collaborateur abordera ce problème majeur en créant d'abord des molécules qui agissent comme des récepteurs - qui reconnaissent des polluants spécifiques - puis les intégrera à des nanostructures intelligentes pour créer des dispositifs pouvant être déployés directement sur le terrain pour détecter et détruire les polluants. Ces appareils fonctionneront essentiellement comme des « nez chimiques » en reniflant les polluants industriels spécifiques, facilitant ainsi leur élimination et leur destruction.
Notre groupe de recherche construira les molécules réceptrices de ces nez chimiques. Nous allons fabriquer des molécules conteneurs, les 'hémicucurbiturilles', qui ont été récemment développés dans le projet financé par le Conseil estonien de la recherche. Nos chercheurs construiront également des systèmes moléculaires chiraux dotés de fonctions de reconnaissance et de signalisation pour signaler la présence de polluants spécifiques, par exemple. en changeant de couleur, " dit le professeur Aav.
Le projet collaboratif se terminera en 2021 et le but ultime du projet est de développer une technologie beaucoup plus efficace pour nettoyer l'environnement.