Des chercheurs japonais ont récemment mis au grand jour une innovation dans le domaine des plastiques, redonnant de l’espoir pour réduire la pollution des mers. Ce projet, mené par Takuzo Aida au RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS), a été publié le 22 novembre dans la revue Science. Cette découverte vise à modifier notre manière d’utiliser les plastiques en proposant une alternative respectueuse de l’environnement.
Les galères des plastiques classiques
Les plastiques habituels se distinguent par leur robustesse, leur flexibilité et leur solidité. Ils peuvent rester dans la nature pendant des décennies, voire des siècles. Au fil du temps, ils finissent par se fragmenter en microplastiques qui polluent les océans et posent des problèmes pour la vie marine, en plus de s’infiltrer dans la chaîne alimentaire. Même si des plastiques biodégradables comme le PLA (acide polylactique) existent déjà, ils ne se décomposent pas correctement dans l’eau de mer.
Un plastique innovant tout en finesse
Le nouveau plastique fonctionne avec des interactions qui se renouvellent constamment plutôt que des liaisons fixes. Il est fabriqué à partir de monomères ioniques comme le sodium hexamétaphosphate et un monomère basé sur l’ion guanidinium, qui créent des structures grâce à des ponts salin. Ces deux monomères peuvent être métabolisés par les bactéries, ce qui rend le matériau non toxique et non inflammable. En outre, ce plastique supramoléculaire peut être remanié à partir de 120°C, offrant une grande souplesse en terme de dureté et de résistance à la traction.
Un des points forts de ce nouveau plastique est qu’il se dissout en présence des électrolytes présents dans l’eau de mer. En effet, les ponts salins se dissolvent, ce qui fait s’écrouler la structure, et le plastique se décompose en composés non toxiques qui seront métabolisés par les bactéries.
Le processus de fabrication débute par le mélange des monomères dans l’eau, générant deux phases liquides distinctes. On obtient d’abord une couche visqueuse riche en ponts salins, qui servira à créer le plastique final, nommé alkyl SP2, après séchage. Grâce à sa capacité à se dégrader naturellement en mer, ce matériau peut être utilisé pour fabriquer des filets de pêche, des emballages marins, des conteneurs jetables pour les zones côtières ou pour des équipements nautiques, contrairement à la vaisselle en plastique qui pose des problèmes environnementaux. Il se prête également à d’autres applications comme l’impression 3D ou même pour des dispositifs médicaux.
Chaque année, plus de 11 millions de tonnes de plastique finissent dans nos océans. L’utilisation à grande échelle de ce nouveau plastique pourrait nettement réduire ces quantités déversées. Avec un taux de récupération après dissolution impressionnant — 91% pour le hexamétaphosphate et 82% pour le guanidinium — ce matériau se désagrège complètement dans le sol en seulement dix jours, tout en y apportant du phosphore et de l’azote (de quoi nourrir le sol).
Faire des filets de pêche en une matière qui se dissoud dans l’eau? 😂