Une collaboration menée par l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign révèle que des polymères conjugués, longtemps considérés achiraux, peuvent spontanément adopter des structures hélicoïdales chirales lors de leur séparation liquide-liquide. Cette découverte, publiée dans le Journal of the American Chemical Society, met en évidence un mécanisme universel de rupture de symétrie chirale analogue à celui suspecté dans l’origine de la vie. En étudiant 34 polymères conjugués, les chercheurs ont observé que près des deux tiers développaient une chiralité intrinsèque à forte concentration, détectée par dichroïsme circulaire. L’analyse par apprentissage automatique a permis de corréler la présence d’atomes d’oxygène dans les chaînes latérales et la longueur des macromolécules à la formation de ces phases chirales. Ce comportement, resté inaperçu malgré des décennies de recherche sur les polymères électroniques, ouvre de nouvelles perspectives pour la conception de matériaux optoélectroniques bio-inspirés. En imitant les architectures chirales naturelles impliquées dans la photosynthèse, ces systèmes pourraient favoriser une conduction électronique plus efficace et réduire les pertes thermiques dans les dispositifs. Cette avancée théorique et expérimentale offre un cadre prédictif pour concevoir de nouveaux polymères chiraux, potentiellement exploitables dans des conducteurs transparents, des cellules photovoltaïques ou des composants informatiques à haute efficacité énergétique.
https://phys.org/news/2025-10-spontaneous-chirality-conjugated-polymers.html

Des chercheurs ont mis au point une stratégie innovante inspirée de l’ingénierie des alliages « haute entropie » pour concevoir des polymères diélectriques à hautes performances. Plutôt que de chercher la compatibilité entre polymères, leur méthode exploite au contraire le mélange fondu de composants immiscibles, produisant un matériau amorphe et désordonné dont les chaînes moléculaires interagissent de manière inattendue. Ce désordre contrôlé accroît la liberté de rotation des dipôles électriques et renforce la polarisation, tout en limitant les pertes d’énergie. En ajustant finement la composition, les chercheurs ont obtenu un matériau souple, thermiquement stable et hautement polarisable, ouvrant de nouvelles perspectives pour l’électronique de puissance, les véhicules électriques et les dispositifs de stockage d’énergie. Cette approche, simple et facilement transposable à l’échelle industrielle, démontre que la complexité moléculaire peut devenir un levier d’efficacité, renversant les paradigmes classiques de compatibilité et d’ordre dans la conception des polymères fonctionnels.

High entropy engineered polymer blends with enhanced dielectric properties and high temperature stability – Nature Communications

High performance dielectric polymers are applicable to power conversion systems for renewable energy generation and electric vehicles. Here, the authors report the melt blending of multiple immiscible polymers to achieve high dielectric permittivity while retaining low dielectric loss tangent.

Nature

Cette recherche propose une stratégie novatrice pour améliorer la biodégradabilité du poly(acide lactique) en modifiant sa structure de chaîne principale par l’introduction de liaisons thionoesters, obtenues via la copolymérisation en ouverture de cycle du lactide avec son analogue thionocarbonylé. Cette approche moléculaire remplace partiellement les oxygènes carbonylés du PLA par des atomes de soufre, affaiblissant ainsi les liaisons ester tout en préservant les propriétés thermiques et mécaniques du polymère d’origine. Les copolymères obtenus conservent une stabilité élevée en milieu aqueux, mais présentent une dégradation sélective rapide sous stimulus chimique, notamment en présence d’amines, traduisant une rupture ciblée des liaisons thionoesters dans la chaîne. Cette dégradation contrôlée réduit efficacement la masse molaire et facilite la biodégradation ultérieure dans les environnements naturels. L’innovation de cette étude réside dans la mise au point d’une méthodologie de copolymérisation simple, adaptable et modulable permettant d’ajuster finement la proportion de sites labiles sans altérer la performance du matériau. En offrant une solution structurelle au problème de la persistance environnementale du PLA, cette stratégie ouvre la voie à une nouvelle génération de polyesters biosourcés à dégradation programmée, conciliant durabilité, stabilité fonctionnelle et circularité potentielle des plastiques à usage unique.

Enhancing the degradability of poly(lactic acid) through the introduction of main-chain thionoester linkages by ring-opening copolymerization – Polymer Journal

Poly(lactic acid) (PLA) copolymers incorporating main-chain thionoester linkages were synthesized via ring-opening copolymerization of lactide and thiocarbonyl lactide. These copolymers maintain thermal and aqueous stability while exhibiting rapid, stimulus-triggered degradation through selective main-chain scission in the presence of amines. Even minimal incorporation of thionoester units was sufficient to significantly reduce molecular weight, enabling tunable degradability.…

Nature

Des chercheurs ont mis au point un pansement polymère antibactérien de nouvelle génération capable de neutraliser les bactéries multirésistantes, les biofilms et les toxines qui retardent la cicatrisation cutanée. Ce matériau innovant repose sur la conjugaison chimique d’une défensine humaine modifiée (HD5-myr), un peptide antimicrobien naturel, à des fibres de polyalcool vinylique (PVA) à l’aide d’un agent de couplage. Ce procédé industriel en une seule étape permet d’obtenir une toile non tissée bioactive dont la surface élimine les bactéries par contact direct, sans diffusion d’antibiotiques, tout en empêchant la formation de biofilms et la libération d’endotoxines. Le PVA@HD5-myr conserve la structure et l’activité biologique du peptide, agissant par désorganisation des membranes bactériennes et neutralisation des endotoxines issues des infections à Gram négatif. Testé sur des plaies infectées chez la souris, ce pansement a favorisé une cicatrisation plus rapide, une réduction nette de la charge bactérienne et une inflammation limitée, tout en affichant une biocompatibilité élevée. En combinant la résistance mécanique du polymère et la puissance antimicrobienne d’un peptide humain, cette approche inaugure une nouvelle génération de matériaux de soin intelligents, capables de prévenir les infections nosocomiales et de réduire le recours aux antibiotiques dans le traitement des plaies chroniques et résistantes.

Defensin-conjugated polymer fabrics combat drug-resistant biofilms and toxins in skin wounds – Communications Materials

Medical dressings are typically not effective at preventing bacteria invasion, and act only as a physical barrier. Here, defensin-conjugated polymer fabrics are shown to be effective against antibacterial activity for various drug-resistant bacteria, by preventing cell adhesion and biofilm formation, while encouraging wound healing.

Nature

Une équipe internationale a mis au point un nouveau polymère réticulé à base de β-cyclodextrine capable d’éliminer presque instantanément les substances per- et polyfluoroalkylées (PFAS), y compris leurs formes à chaîne courte réputées difficiles à piéger. Ce matériau innovant repose sur une architecture tripode aminée servant de réticulant, qui confère au réseau polymère une double affinité : inclusion hydrophobe des molécules fluorées dans les cavités de la cyclodextrine et interactions électrostatiques attractives entre les groupes amines protonés et les PFAS anioniques. Cette synergie permet d’atteindre une adsorption quasi complète en quelques minutes, surpassant largement les charbons activés et résines conventionnels, tout en maintenant son efficacité dans des eaux réelles riches en co-polluants. Le matériau conserve ses performances après plusieurs cycles d’adsorption-désorption, validant sa stabilité chimique et sa réutilisabilité. Ce travail illustre une avancée majeure en conception moléculaire d’adsorbants polymériques : la combinaison d’une structure supramoléculaire sélective et de fonctions ioniques actives permet d’obtenir une capture rapide, robuste et sélective des PFAS dans des conditions environnementales réalistes. Au-delà de son efficacité pratique, cette approche démontre le potentiel des réseaux polymériques à base de cyclodextrine comme solution industrielle et durable pour la dépollution des eaux contaminées par les composés fluorés persistants.

Cyclodextrin polymer networks synthesis via amine-functionalized tripodal crosslinker for ultra-rapid removal of PFAS from water – npj Clean Water

Herein, we developed a β-cyclodextrin (β-CD)-based polymer crosslinked with tripodal amine to demonstrate the synergetic effects of the superior adsorption of both short- and long-chain per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs). Kinetics studies showed rapid adsorption (~100% for nine PFASs at 1 µg L−1, except PFBA, and >86% at 200 µg L−1 individually) within 2 min. Isotherm results showed exceptional adsorption…

Nature

Des chercheurs de l’Université Nationale de Taïwan ont conçu un hydrogel luminescent injectable et auto-réparable capable de détecter le formaldéhyde à des concentrations extrêmement faibles, ouvrant une nouvelle voie pour la surveillance environnementale en temps réel. Ce matériau innovant repose sur un réseau polymérique combinant une gélatine modifiée et un composé sucre–polydextran (PG/PDA), renforcé par des nanoparticules de laponite contenant des ions europium. Ces particules, Eu³⁺(TTA)@Lap, confèrent au gel ses propriétés optiques grâce à un « effet antenne » où les ligands organiques amplifient l’émission lumineuse du métal. Lors d’une exposition à des composés organiques volatils, la luminescence du gel varie de manière spécifique, permettant d’identifier les substances présentes. Le système se distingue par une sensibilité remarquable, détectant le formaldéhyde à partir de 39 parties par milliard, soit bien en dessous des seuils de sécurité fixés par l’OMS. Outre ses performances analytiques, l’hydrogel peut se régénérer après dommage et être injecté sous différentes formes, ce qui facilite son intégration dans des environnements complexes ou des dispositifs portables. Cette combinaison de luminescence, de flexibilité mécanique et de réversibilité chimique illustre le potentiel des nanocomposites polymériques intelligents pour la détection sélective de polluants gazeux. Elle ouvre la voie à des capteurs biocompatibles et autonomes dédiés à la prévention des risques sanitaires liés aux composés volatils dans l’air intérieur et industriel.

https://phys.org/news/2025-10-healable-hydrogel-ultra-sensitive-formaldehyde.html

Des chercheurs ont mis au point une méthode thermique innovante permettant de transformer le poly(éthylène téréphtalate) issu de bouteilles à usage unique en électrodes et films séparateurs pour supercondensateurs tout-plastique. Ce procédé, présenté dans ACS Energy & Fuels, repose sur la conversion du PET en carbone conducteur par chauffage sous vide en présence d’hydroxyde de calcium, générant une poudre poreuse utilisée pour former des électrodes minces et performantes. En parallèle, de petits fragments de PET aplatis et microperforés par chauffage servent de films séparateurs, optimisant la conduction ionique dans l’électrolyte. Le dispositif obtenu, basé sur le principe des condensateurs à double couche électrique, affiche des performances équivalentes à celles de systèmes conventionnels à séparateur en fibre de verre, tout en étant plus économique et entièrement recyclable. Cette approche illustre une synergie entre valorisation des déchets plastiques et technologies de stockage d’énergie, ouvrant la voie à des supercondensateurs issus de matériaux circulaires. Selon les auteurs, cette stratégie pourrait être industrialisée à moyen terme, contribuant à réduire l’empreinte environnementale des dispositifs électrochimiques et à renforcer la durabilité des systèmes énergétiques utilisés dans la mobilité, l’électronique et les applications industrielles.

https://www.specialchem.com/plastics/news/new-method-transforms-pet-into-supercapacitor-electrodes-and-separator-films

Cette étude met en lumière une innovation stratégique dans le domaine des nanoparticules lipidiques en proposant le remplacement des lipides PEGylés traditionnels par des polymères-lipides zwitterioniques et des polymères en brosse. Ces nouvelles architectures polymériques visent à surmonter les limites du polyéthylène glycol, notamment sa reconnaissance immunitaire croissante et la diminution d’efficacité lors d’administrations répétées. En combinant une neutralité de charge intrinsèque à une conformation dense et hydratée, les polymères zwitterioniques réduisent significativement l’adsorption de protéines plasmatiques et prolongent la stabilité colloïdale des particules, tout en favorisant une internalisation cellulaire plus efficace. Les polymères en brosse, grâce à leur organisation tridimensionnelle, améliorent la protection de la surface lipidique et optimisent la libération intracellulaire des charges thérapeutiques. Cette approche représente une évolution majeure vers des nanovecteurs plus biocompatibles et moins immunogènes, capables d’assurer une délivrance répétée sans perte d’efficacité. Sur le plan industriel, ces substituts du PEG ouvrent la voie à une nouvelle génération de formulations pour l’administration de vaccins, d’ARN messagers et de principes actifs biologiques, en répondant aux exigences croissantes de sécurité et de performance dans les biotechnologies pharmaceutiques.

Making way for PEG alternatives – Nature Materials

Replacing traditional PEG-lipids in lipid nanoparticle formulations with zwitterionic polymer–lipid and brush polymer–lipid conjugates offers enhanced intracellular delivery and reduced immunogenicity, making them promising alternatives to PEGylated nanoparticles.

Nature

Une équipe de chercheurs a conçu une approche inédite de fabrication additive multi-matériaux où un seul mélange monomère permet de produire, selon la température et l’intensité lumineuse d’impression, des polymères amorphes ou semi-cristallins aux propriétés radicalement différentes. En jouant sur la phase liquide cristalline du monomère pendant la photopolymérisation, il devient possible de programmer la microstructure du matériau sans changer de formulation : à température modérée, la phase ordonnée se fige en un polymère rigide et opaque ; à température plus élevée, la phase isotrope donne un matériau souple et transparent. Ce contrôle fin de la cristallinité, pixel par pixel, ouvre la voie à des pièces où la mécanique, l’optique et la mémoire de forme peuvent être localement ajustées. Cette méthode supprime la nécessité de multiples résines ou de changements de cuve, simplifiant la fabrication de composites fonctionnels directement en impression 3D. Les applications envisagées vont des matériaux à mémoire thermique et systèmes de stockage d’information par changement d’opacité, jusqu’à la création de micro-dispositifs adaptatifs. En transformant un paramètre de procédé – la température – en outil de conception moléculaire, cette innovation démontre que l’impression 3D peut devenir un moyen de structurer la matière à l’échelle de la phase, ouvrant une nouvelle ère pour la fabrication polymère programmable.

Semi-crystalline and amorphous materials via multi-temperature 3D printing from one formulation – Nature Communications

3D printing can be used to manufacture composite materials, but to modify material properties multiple feedstocks are required. Here the authors modify printing temperature or light intensity to modify the material properties and achieve property differentiation from a single feedstock.

Nature

Le Center for the Circular Economy de Closed Loop Partners, en partenariat avec American Beverage, publie un guide de référence visant à améliorer l’efficacité des centres de tri des déchets recyclables aux États-Unis. Intitulé Materials Recovery Facilities: Effective Operation, Design and Management in Theory and in Practice, ce manuel synthétise les retours d’expérience d’exploitants, de fabricants d’équipements et d’experts afin d’aider les installations à accroître leurs taux de récupération, la qualité des matières triées et la résilience opérationnelle. Dans un contexte de transition vers la responsabilité élargie des producteurs, l’initiative cherche à uniformiser les bonnes pratiques et à soutenir la modernisation des infrastructures clés du recyclage. Le rapport met en avant des solutions concrètes issues d’essais sur site, comme l’intégration de technologies capables de trier films et plastiques flexibles, traditionnellement considérés comme des contaminants, permettant ainsi d’augmenter significativement les volumes valorisés. En favorisant la coopération entre industriels, collectivités et acteurs de la chaîne de valeur, ce document se positionne comme un outil de gouvernance technique et stratégique pour faire évoluer la filière vers une circularité réelle des matériaux. Cette démarche marque une étape importante pour l’industrie du recyclage américaine, qui cherche à conjuguer innovation, conformité réglementaire et rentabilité au service d’une économie plus résiliente et durable.

https://www.plasticstoday.com/packaging/a-guide-to-better-recycling-operations-in-the-us