Une équipe de scientifiques de l'Université Washington de Saint-Louis (États-Unis) vient d'annoncer le lancement d'un nouveau matériau bioplastique baptisé LEAFF (abréviation de « Advanced Multilayer Bio-leaf »). Ce matériau est fabriqué à partir d'une structure imitant les feuilles d'arbres, dont la couche centrale est constituée de nanofibres de cellulose, entourées de chaque côté de plastique PLA (acide polylactique).
Cette structure à trois couches augmente la résistance à la traction, la ténacité, la résistance à l'eau et l'imprimabilité, tout en permettant au matériau de se biodégrader naturellement sans avoir besoin d'équipement de compostage industriel.
LEAFF présente une résistance à la traction bien supérieure à celle des matières plastiques courantes telles que le polyéthylène (PE) ou le polypropylène (PP). Lors des tests mécaniques, le film LEAFF a montré une résistance deux fois supérieure à celle du PLA pur et a largement dépassé celle des autres bioplastiques commerciaux. De plus, ce matériau est résistant à l'humidité et aux gaz, conserve sa stabilité mécanique pendant plusieurs jours dans l'environnement et ne se déforme pas au contact de l'eau.
LEAFF se distingue par sa biodégradation en milieu naturel. Les plastiques PLA conventionnels ne peuvent se dégrader rapidement que dans des conditions de compostage industriel à haute température et à humidité contrôlée. Cependant, intégré à un cœur en nanofibres de cellulose et repensé avec une structure multicouche biosourcée, LEAFF commence à se dégrader dès son exposition aux micro-organismes présents dans le sol ou l'eau, sans nécessiter de traitement particulier. Après environ deux semaines, le matériau peut réduire considérablement sa masse dans des environnements riches en bactéries, comme l'eau d'un lac ou un sol humide.
Ces travaux élargissent également les possibilités de production de matériaux en testant différentes sources de biomasse. L'équipe a utilisé du dioxyde de carbone, des déchets de maïs, de la lignine (issue du bois) et des déchets alimentaires pour synthétiser des biopolymères, grâce à l'action de la bactérie Pseudomonas putida. Cette bactérie est capable d'absorber des composés organiques complexes et de les convertir en polyhydroxyalcanoate (PHA) ou en polyhydroxybutyrate (PHB), deux types de bioplastiques présentant un fort potentiel de biodégradabilité et de biosécurité.
Outre le PLA, LEAFF a également été testé en association avec le PHB afin d'améliorer encore ses propriétés mécaniques. Associé à un noyau en cellulose, le film PHB à trois couches a permis d'obtenir un matériau plus flexible tout en conservant une bonne dégradabilité. Il est à noter que ces variantes pouvaient encore être produites par les procédés d'extrusion de film conventionnels utilisés dans l'industrie de l'emballage.
Un autre avantage de LEAFF est la possibilité d'imprimer des informations directement sur la surface grâce à des encres biologiques, sans revêtement. Cette propriété est particulièrement adaptée aux applications d'emballage alimentaire, d'étiquetage ou d'emballage médical , où les propriétés antibactériennes et respectueuses de l'environnement sont essentielles.
LEAFF est actuellement considéré comme l’une des dernières solutions techniques pour remplacer les matériaux plastiques traditionnels dans les applications qui nécessitent une durabilité élevée tout en garantissant la biodégradabilité dans des conditions normales.
Source : https://khoahocdoisong.vn/my-phat-trien-loai-nhua-sinh-hoc-moi-than-thien-voi-moi-truong-post2149043234.html
Comment (0)