Sulalit Bandyopadhyay travaille à la fabrication de sable artificiel contenant de l'ADN. Le but est d'utiliser le sable pour tracer les écoulements d'eau, ce qui est utile pour comprendre d'où vient la pollution, par exemple. Crédit :Per Henning, NTNU
Parfois, il est utile de suivre un cours d'eau pour savoir d'où vient l'eau et où elle est susceptible d'aller.
Si un cours d'eau est pollué, quand les polluants atteindront-ils une source d'eau potable dans laquelle le ruisseau se jette? Quelle part de cette pollution se rend jusqu'en aval ?
Et lorsque la pression disparaît de votre robinet parce que quelque chose ne va pas avec l'alimentation en eau, où réside vraiment le blocage ou la fuite ?
Avec l'aide de la nanotechnologie, les chercheurs de NTNU construisent de minuscules traceurs qui permettront de suivre plus facilement des chemins d'écoulement compliqués, qu'il s'agisse d'égouts ou de rivières.
Ces traceurs sont des particules conçues pour être faciles à mettre dans l'eau et à en retirer, et qui sont aussi faciles à reconnaître par la suite.
Possibilités illimitées
Actuellement, il n'existe que quelques traceurs pour le suivi des fluides. Mais un réseau vaste et complexe comme les eaux souterraines nécessite de nombreux traceurs différents.
"L'idée principale du projet est de construire des traceurs à base d'ADN, " dit Sulalit Bandyopadhyay, un boursier postdoctoral au Département de génie chimique de NTNU.
Les traceurs utilisent de l'ADN artificiel. Cet ADN peut être fabriqué dans un nombre pratiquement illimité de variantes.
Le suivi d'où vient la pollution dans une rivière peut être plus facile si vous avez un marqueur dans l'eau qui se déplace avec le débit. Crédit :Colourbox
Les variantes illimitées "nous permettent d'avoir autant de traceurs différents que l'on veut, " dit Bandyopadhyay.
Avoir beaucoup de traceurs distincts est utile pour voir comment les fluides s'écoulent dans des réseaux complexes.
Ressemble au sable
L'ADN artificiel est encapsulé dans une couche à base de silicium associée à de l'oxyde de fer. Les particules résultantes ressemblent à du sable et sont magnétiques. Par ici, les particules peuvent être extraites du flux à l'aide d'un aimant. Cette méthode est pratique dans l'eau avec beaucoup d'éléments étrangers.
"Les traceurs ne sont pas si chers à fabriquer, " dit Bandyopadhyay, "et seules de petites quantités sont nécessaires, ce qui augmente les opportunités de marketing."
Les particules peuvent être faites dans différentes formes et tailles, ce qui à son tour peut les rendre plus faciles à séparer les uns des autres. L'encapsulation empêche également l'ADN d'entrer en contact avec l'environnement.
Ce groupe travaille au développement du sable artificiel. De gauche, Sulalit Bandyopadhyay, Anuvansh Sharma, Ahmad Ben Ashar, Karthik Raghunathan et Abhishek Banerjee. Crédit :Per Henning, NTNU
Bandyopadhyay souligne que ce n'est pas parce qu'il s'agit d'ADN qu'il s'agit d'un matériau vivant.
Le processus ne nécessite pas non plus de grandes quantités de traceurs. Par exemple, mettre quelques millilitres dans une rivière suffit pour trouver les traceurs quand on analyse 1 à 10 microlitres d'un échantillon d'eau plus en aval.
