Les plastiques sont partout: ils jonchent les rues, plages et même les montagnes, et prennent du temps à se décomposer. Constitués de dérivés pétrochimiques, ils polluent massivement et représentent un réel enjeu pour la planète. Des chercheurs de l'Université de Birmingham au Royaume-Uni et de l'Université Duke aux États-Unis ont conduit des recherches pour créer un plastique durable, dégradable et recyclable mécaniquement. Et la matière première étonnante qu'ils ont utilisée est le sucre.
Pour fabriquer leur nouvelle famille de polymères, les chercheurs ont concentré leur attention sur deux composés obtenus à partir d'alcools de sucre. Il s'agit de l'isoïdide et de l'isomannide, qui comportent un anneau rigide d'atomes permettant de créer des blocs de construction. Le polymère à base d'isoïdide présente une rigidité et une malléabilité similaires aux plastiques courants et une résistance similaire aux plastiques techniques de haute qualité tels que le nylon-6. L'isomannide a une résistance et une ténacité similaires, mais présente aussi une élasticité élevée, récupérant sa forme après déformation.
La fin des plastiques non recyclables?
L'équipe a utilisé la modélisation informatique pour comprendre comment les atomes allaient se lier les uns des autres. Elle a ainsi pu ajuster les propriétés mécaniques et les taux de dégradation pour obtenir le meilleur assemblage possible. Le résultat ouvre une perspective encourageante. «Nos résultats démontrent comment la stéréochimie peut être utilisée pour concevoir des matériaux durables avec des propriétés mécaniques sans précédent», commente Matthew Becker, professeur à l'Université Duke.
Les polymères créés à partir des composés d'alcools de sucre ont passé haut la main les tests de recyclage. Les matériaux ont conservé leurs propriétés mécaniques après la pulvérisation et le traitement thermique, qui est la méthode habituelle de recyclage des plastiques. «La capacité de mélanger ces polymères pour créer des matériaux utiles offre un avantage certain dans le recyclage, qui doit souvent traiter des composés mélangés», assure Josh Worch, professeur à l'école de chimie de Birmingham.
L'équipe a déposé une demande de brevet pour sa technologie et recherche des partenaires industriels afin de la commercialiser. Les plastiques à base de sucre offrent un réel espoir d'éliminer ceux à base de pétrole, qui mettent parfois des siècles à se décomposer.
