Le plastique auto-cicatrisant devient biodégradable
Meilleure compatibilité avec l'environnement grâce à un nouvel élément de base qui peut être produit à l'aide de micro-organismes et qui est entièrement biodégradable
Les chimistes de Constance développent des Plastiques minéraux dotés de nombreuses propriétés positives à partir d'éléments de base durables et, en collaboration avec des biologistes, démontrent l'excellente dégradabilité microbiologique du matériau.
Image au microscope électronique à balayage du nouveau plastique minéral.
© Avasthi et al.; https://doi.org/10.1002/smtd.202300575; Lizenz: CC BY 4.0
Imaginez un tel plastique : plus dur que les plastiques courants, ininflammable et même doté de propriétés d'auto-guérison. Mais ce n'est pas tout ! Il peut être produit à température ambiante dans l'eau, ce qui est très économe en énergie et ne nécessite pas de solvants toxiques. Avant le durcissement, vous pouvez donner au plastique la forme que vous souhaitez, comme un chewing-gum. En ajoutant de l'eau, il peut également revenir à tout moment à sa forme de "chewing-gum", être remodelé et donc recyclé aussi souvent que souhaité.
Est-ce impossible ? Non, ce n'est pas le cas ! En 2016, l'équipe de recherche du chimiste Helmut Cölfen de Constance a présenté un tel matériau, un plastique minéral. Cependant, même si le plastique, avec son nouveau processus de fabrication et ses propriétés matérielles exceptionnelles, a depuis lors suscité un grand intérêt de la part de l'industrie, il présentait toujours une lacune cruciale du point de vue des chimistes de Konstanz : en raison de sa composition chimique, il était difficilement biodégradable.
Un nouvel ingrédient pour une meilleure compatibilité environnementale
"Auparavant, nous utilisions de l'acide polyacrylique pour produire notre plastique minéral. Chimiquement, cet acide a la même colonne vertébrale que le polyéthylène, qui est connu pour causer des problèmes majeurs dans l'environnement parce qu'il est difficilement biodégradable", explique M. Cölfen. L'équipe de recherche dirigée par Cölfen et Ilesha Avasthi, postdoc dans le laboratoire de Cölfen, s'est donc mise à la recherche d'un autre élément de base pour développer un plastique minéral compatible avec l'environnement et conservant les propriétés intrigantes du matériau d'origine. Et ils ont trouvé ce qu'ils cherchaient.
Dans leur publication actuelle dans la revue Small Methods, les chimistes de Constance présentent la nouvelle génération de leur plastique minéral. Au lieu d'ingrédients à base de pétrole tels que l'acide polyacrylique, ils utilisent maintenant de l'acide polyglutamique. Ce biopolymère naturel est disponible en grandes quantités et peut même être obtenu de manière durable, par exemple grâce à la production biotechnologique à l'aide de micro-organismes. Divers micro-organismes déjà présents dans l'environnement peuvent dégrader l'acide polyglutamique.
"Notre nouveau plastique minéral possède les mêmes propriétés positives que le précédent, mais il présente l'avantage décisif de pouvoir être produit à l'aide de micro-organismes et d'être entièrement biodégradable", explique Helmut Cölfen.
Le soutien des biologistes
Afin de prouver que cette biodégradabilité s'applique également au nouveau plastique minéral lui-même et pas seulement à ses composants individuels, les chimistes ont fait appel à David Schleheck et au post-doctorant Harry Lerner du département de biologie de l'université de Constance. "Helmut Cölfen a créé un nouveau type de plastique minéral dans son laboratoire, et notre tâche consistait à le faire disparaître à nouveau avec l'aide de micro-organismes", explique Schleheck en souriant.
Lors d'expériences de dégradation, les biologistes ont pu montrer que les micro-organismes présents dans les sols forestiers, par exemple, commençaient à métaboliser le plastique minéral au bout de quelques jours seulement. Au bout de 32 jours seulement, les micro-organismes avaient complètement dégradé le plastique. Les chercheurs ont donc réussi à rendre le plastique minéral durable et biodégradable avec toutes ses propriétés positives.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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