Ingénierie verte de films nanobiocomposites à matrice d’alcool polyvinylique et de chitosane renforcés par des nanoparticules d’oxyde de zinc

L’exploration approfondie des synergies macromoléculaires ouvre de nouvelles perspectives pour le développement de matrices polymères biodégradables destinées à l’emballage actif. Or, l’élaboration de ces films hybrides repose sur la co-dissolution d’alcool polyvinylique et de chitosane issu d’exosquelettes de crustacés, plastifiée par du polyéthylène glycol. L’intégration de nanoparticules d’oxyde de zinc, biosynthétisées par voie phytochimique, confère au réseau une intégrité structurale inédite. Au cœur de cette matrice, une dispersion rigoureuse favorise l’établissement d’un maillage dense de liaisons hydrogène interfaciales entre les groupements hydroxyles ou amides des polymères et les nano-renforts inorganiques. Cette dynamique topologique exalte la cohésion globale, se traduisant par une ductilité exceptionnelle et une résistance mécanique largement supérieure à celle des polyoléfines classiques. Parallèlement, l’inclusion de ces entités nanométriques génère un puissant effet de tortuosité qui restreint drastiquement la perméabilité à la vapeur d’eau, tout en entravant la migration délétère des molécules plastifiantes vers l’interface externe. Toutefois, l’architecture du plastifiant s’avère critique : à l’inverse du glycérol qui altère partiellement la cohésion par compétition intermoléculaire, le polyéthylène glycol préserve la robustesse du maillage tout en garantissant une souplesse optimale. Cette versatilité physico-chimique et barrière viabilise la conception d’emballages alimentaires éco-conçus de haute performance, concrétisant ainsi une alternative technologique pérenne face à l’hégémonie des plastiques fossiles.

https://www.nature.com/articles/s41598-026-39184-1