Les papillons blancs du chou réchauffent leurs muscles en réfléchissant la lumière du soleil de leurs ailes sur leur corps.

Introduction

Vous vous réveillez, vos six jambes agrippant le bord de la fleur sur laquelle vous avez dormi toute la nuit. Lentement, la lumière jaune du soleil se glisse dans la prairie vers vous, jusqu'à ce que finalement, après environ une heure d'approche sans hâte, la lumière s'installe enfin sur votre dos. En quelques instants, vous commencez à plier vos jambes et à faire vibrer vos ailes. Dans quelques instants encore, tu prends ton envol, seigneur des cieux.

C'est comme ça pour le papillon blanc du chou (Pieris rapae) et la plupart des autres papillons, qui produisent peu de chaleur corporelle et dépendent donc des températures qui les entourent pour que leur corps fonctionne, par exemple pour métaboliser et faire fonctionner les tissus comme les muscles du vol.

Être incapable de bouger jusqu'à ce qu'il soit réchauffé jusqu'à 41֯ C (106֯ F) peut poser problème pour de nombreuses raisons. D'une part, pour les prédateurs, vous êtes un canard assis (enfin, un papillon), et d'autre part, vous ne pouvez pas faire les choses que les papillons doivent faire, comme boire du nectar de fleurs, trouver des partenaires ou pondre des œufs. Et que faites-vous par temps nuageux, avec un faible ensoleillement ou lorsque la température de l'air ambiant n'atteint jamais celle dont vous avez besoin pour voler ?

 

La stratégie

Le papillon blanc du chou qui vole brillamment n'est pas seulement un plaisir à voir, mais pour une toute autre raison : ses ailes sont d'excellents réflecteurs de lumière.

Du matin, Pieris les papillons comme les Cabbage Whites positionnent leur dos pour faire face au soleil montant et inclinent leurs ailes en forme de V avec un angle compris entre 10° et 60°, afin de faire rebondir la lumière du soleil sur leur corps. Des études expérimentales ont montré que ce comportement augmente la température corporelle du papillon de 7.3°C (13°F).

La haute réflectivité de leurs ailes est en grande partie due au fait que leurs écailles contiennent des réseaux denses de petits (par exemple, 300 nm de long) granules, qui réfléchissent fortement les longueurs d’onde lumineuses plus longues.

Le potentiel

La production d’énergie solaire est en partie limitée par la superficie disponible pour les panneaux et par le coût des panneaux eux-mêmes. Les concentrateurs solaires utilisent des miroirs et des lentilles pour diriger la lumière du soleil sur un matériau producteur d'électricité, augmentant ainsi la production d'énergie tout en réduisant la quantité de surface photovoltaïque nécessaire. La technologie actuelle des concentrateurs solaires est cependant coûteuse et lourde.

Prototypes de concentrateurs solaires recouverts d'écailles d'ailes de Pieris Il a été constaté que les papillons augmentent la production d'énergie des panneaux solaires de plus de 42 %. En d’autres termes, l’utilisation de tels concentrateurs permettrait de réduire la surface des panneaux solaires dans une mesure similaire tout en gardant une production d’énergie équivalente. De plus, pour la même production d’énergie, le poids supplémentaire de ces prototypes était 17 fois inférieur à celui des concentrateurs solaires conventionnels, ce qui suggère qu’une telle approche pourrait augmenter considérablement la production d’énergie tout en utilisant moins d’espace et de matériaux.

Dernière mise à jour le 12 septembre 2023