Des chercheurs japonais, menés par Takuzo Aida au RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS), ont mis au point un plastique innovant qui pourrait vraiment aider à réduire la pollution des mers. Ce matériau, aussi résistant que les plastiques classiques, se décompose en moins de neuf heures dès qu’il entre en contact avec l’eau de mer.
Les soucis des plastiques classiques
Les plastiques traditionnels sont partout grâce à leur robustesse et leur souplesse. Leur solidité vient des liens covalents entre les chaînes de polymères, mais c’est justement ça qui les rend tenaces. Ils peuvent rester dans l’environnement pendant des décennies, voire des siècles. Leur décomposition incomplète mène à la formation de microplastiques, retrouvés même sur l’Everest ou dans la fosse des Mariannes.
Un matériau supramoléculaire pas comme les autres
Le nouveau matériau repose sur une structure moléculaire unique qui marie résistance et dégradation rapide en milieu marin. Contrairement aux plastiques biodégradables classiques comme le polylactide (PLA), ce polymère utilise des liaisons non covalentes réversibles pour offrir des fonctionnalités, telles que l’autoréparation et un recyclage du plastique facile. Pour relever ce défi, les chercheurs ont testé des milliers de combinaisons moléculaires afin de trouver la formulation idéale.
Takuzo Aida explique : « Dans ce travail, nous décrivons la synthèse non covalente de plastiques inédits, mécaniquement résistants mais métabolisables dans des conditions biologiques pertinentes grâce à leur nature dissociative avec les électrolytes ».
Caractéristiques et fabrication du nouveau plastique
Ce plastique doit sa robustesse à un « verrou » chimique qui se désactive dès qu’il est en contact avec le sel, ce qui cause sa dégradation rapide en milieu marin. Les ingrédients clés incluent l’hexamétaphosphate de sodium et des monomères à base d’ions guanidinium. Ces composés établissent des liaisons réticulées à la fois solides et sensibles aux électrolytes salins. Une fois mélangés dans l’eau, ils forment deux phases distinctes : une couche visqueuse en bas, riche en structures supramoléculaires. De plus, ce plastique est ininflammable, incolore et transparent.
Conséquences environnementales majeures
L’objectif principal de ce nouveau polymère est de réduire considérablement la pollution plastique causée par les plastiques classiques, qui représentent 85 % des déchets des mers, soit environ 200 millions de tonnes. Chaque minute, l’équivalent d’un camion poubelle de plastique se retrouve dans nos océans.
Des usages variés pour le polymère alkyl SP2
Le polymère, baptisé alkyl SP2, présente une grande souplesse d’utilisation. Il peut être moulé à des températures supérieures à 120 °C et ses propriétés mécaniques se modifient selon les besoins. Compatible avec l’impression 3D, il pourrait bien trouver sa place dans divers domaines comme la médecine, la santé, la fabrication de bouteilles en plastique ou l’emballage alimentaire.
Takuzo Aida précise : « Grâce à ce nouveau matériau, nous avons créé une nouvelle famille de plastiques solides, stables, recyclables, polyvalents et surtout non générateurs de microplastiques ».
