Cette étude présente une approche intégrée exploitant le carbone inorganique dissous dans l’eau de mer comme nouvelle ressource pour la production durable de monomères biosourcés. En combinant une étape électrochimique de capture et de réduction du CO₂ avec une conversion biologique réalisée par des micro-organismes, le système transforme directement le carbone océanique en acides organiques utiles à la synthèse de bioplastiques. L’utilisation d’un catalyseur au bismuth permet une réduction sélective du CO₂ en acide formique, ensuite métabolisé par Vibrio natriegens pour produire de l’acide succinique, un intermédiaire clé des polyesters biodégradables. Ce couplage entre électrochimie et biocatalyse contourne les contraintes énergétiques et les faibles concentrations de carbone typiques du milieu océanique tout en maintenant la compatibilité avec des procédés à grande échelle. En s’appuyant sur des sources d’électricité renouvelable, cette stratégie illustre la possibilité d’une valorisation directe du puits de carbone marin, ouvrant la voie à une filière circulaire reliant capture de CO₂, synthèse de monomères et production de polymères biosourcés à faible empreinte carbone.

Efficient and scalable upcycling of oceanic carbon sources into bioplastic monomers – Nature Catalysis

Tandem electro-biocatalytic systems present a versatile platform for producing a variety of synthetic products using CO2 as a starting material. Here direct ocean carbon capture is incorporated into an electrolysis scheme to produce formic acid from CO2 dissolved in seawater that is subsequently converted to succinate in a bioreactor.

Nature

L’étude introduit une voie de recyclage chimique des polyamides fondée sur l’alcoolyse sous conditions modérées, activée par le tosylate de méthyle (TsOMe) qui génère in situ l’acide p-toluenesulfonique (TsOH) pour cliver sélectivement la liaison C–N amide. Appliquée à des PA vierges et post-consommation (PA6, PA66, PA610, PA11/12, renforts verre), ainsi qu’à des flux mixtes, la méthode convertit efficacement les chaînes en précurseurs de haute valeur — esters d’acides aminés, diesters/diamines tosylés — et, pour PA6, en ε-caprolactame via une cyclisation basique en cascade, ouvrant la voie à une véritable boucle fermée (repolymérisation en PA « vierge »). Le criblage d’alcools montre que les primaires aliphatiques sont privilégiés, tandis que les alcools secondaires/benzyliques favorisent des voies concurrentes de déshydratation et d’hydrolyse, surmontées par un simple reconditionnement. Des essais sur déchets mélangés (PA avec PE/PP/PS ou textiles PET/PA) attestent d’une compatibilité élevée et d’une séparation aisée des produits par différences de solubilité, y compris après co-dépolymérisation PA6/PA66. Les calculs DFT et études cinétiques étayent un mécanisme d’activation acide avec formation d’un intermédiaire tétraédrique par attaque nucléophile de l’alcool, TsOH jouant un double rôle d’activateur d’amide et de piégeur de l’amine libérée. L’ensemble démontre une chimie de dépolymérisation sélective, tolérante aux additifs et transposable à l’échelle, avec possibilité de régénération du TsOMe, positionnant cette stratégie comme une alternative durable aux procédés hydrolytiques ou supercritiques pour la valorisation des polyamides.

Sustainable recycling of polyamides via C–N bond cleavage facilitated by methyl tosylate under mild conditions – Nature Communications

Polyamide depolymerisation typically requires harsh conditions and has a limited substrate scope. Here, the authors use methyl tosylate to depolymerise polyamides under mild conditions via alcoholysis, yielding ε-caprolactam, amino acid esters, diamines, and diesters.

Nature

Le Programme et Équipements Prioritaires de Recherche (PEPR) Recyclage, lancé dans le cadre de France 2030, entame une nouvelle étape avec un changement de direction scientifique. Ce programme, piloté conjointement par le CNRS, le CEA et l’Ademe, vise à structurer la recherche française sur le recyclage des matériaux — plastiques, composites, métaux et textiles — autour d’approches disruptives alliant chimie, procédés, et intelligence artificielle. L’objectif est de faire émerger des technologies de rupture capables d’atteindre un recyclage véritablement circulaire et bas carbone, en particulier pour les polymères complexes et les flux hétérogènes. Cette transition marque un recentrage sur la valorisation chimique avancée, l’écoconception des matériaux et la modélisation multi-échelle des procédés. Le PEPR entend ainsi renforcer les synergies entre laboratoires académiques, centres techniques et industriels afin d’accélérer le passage des innovations de la recherche fondamentale à l’échelle pilote et industrielle.

Changement de direction du PEPR Recyclage

Jannick Duchet-Rumeau (IMP) et Cyril Aymonier (ICMCB) prennent la tête du PEPR Recyclage, recyclabilité et réutilisation des matières.

PEPR Recyclage

Une nouvelle plateforme d’analytique prédictive basée sur l’IA révolutionne la mise au point des polymères destinés aux dispositifs médicaux. Développée par ChemInformatics Inc., cette technologie utilise l’apprentissage automatique pour modéliser la relation structure–propriété des polymères à partir de vastes bases de données expérimentales. En simulant instantanément les effets de la composition, de la masse molaire et des additifs, elle réduit les temps de formulation de plusieurs mois à quelques jours. L’outil permet de prédire la biocompatibilité, la résistance mécanique ou la stabilité chimique avant toute synthèse en laboratoire. Cette approche intégrée pourrait transformer le développement de polymères médicaux sur mesure, en combinant durabilité, performance et conformité réglementaire grâce à la convergence entre science des matériaux et intelligence artificielle.

https://www.plasticstoday.com/medical/ai-powered-predictive-polymer-analytics-platform-slashes-formulation-times

Des chercheurs polonais ont mis au point un nouveau stent bioresorbable en copolymère amorphe PLLA/PLGA (Apollo, Biostent Consortium) testé chez le porc. Par rapport aux stents cristallins classiques, ce matériau réduit de 7,2 fois l’inflammation locale et induit un remodelage vasculaire positif avec agrandissement de la lumière après 90 jours. L’amorphisation et la part de PLGA accélèrent la dégradation tout en maintenant la rigidité radiale, favorisant une guérison homogène et une réendothélialisation complète. Ce prototype marque une avancée vers des stents de nouvelle génération conciliant biocompatibilité, performance mécanique et résorption contrôlée.

Improved vascular response to a novel polymeric blend PLLA/PLGA coronary scaffold material: preclinical study – Scientific Reports

Thick struts and polymeric crystalline material are the potential mechanism of failure of the first generation bioresorbable scaffolds (BRS). We evaluated a novel fully amorphous bioresorbable scaffold (BRS) made of poly-L-lactide/poly-L-glycolide (PLLA/PLGA, Apollo, Biostent Consortium, Poland) in a porcine coronary restenosis model. Uncoated BRS (PLLA 120 μm, n = 7; PLLA 150 μm, n = 8; PLLA/PLGA 200 μm, n = 10) were implanted…

Nature

Des chercheurs japonais ont mis au point un polymère décomposable et recyclable à base de polystyrène fonctionnalisé par des groupes trithiocarbonate. Ce matériau se désagrège à température ambiante sous l’action de l’allylamine, perdant toute cohésion en 96 heures, puis peut être régénéré par une réaction thiol-ène sous irradiation UV (365 nm). Basée sur la chimie RAFT, cette approche introduit des liaisons dynamiques permettant un cycle chimique fermé. Elle ouvre la voie à une nouvelle génération de plastiques intégrant dès leur conception des fonctions de dépolymérisation et de revalorisation contrôlée.

Design of a decomposable and recyclable polymeric material via oligo(trithiocarbonate) and its chemical reaction with allylamine – Polymer Journal

A decomposable and recyclable polymer consisting of polystyrene and trithiocarbonates was synthesized. The synthesized polymer decomposed by mixing with allylamine. The decomposition was due to the reaction between trithiocarbonate in the polymer and allylamine. The decomposition was evaluated by the indentation test and the spectroscopies (e.g., 1H NMR). Following the decomposition, the recycling of the…

Nature

Des chercheurs ont exploité la théorie des graphes pour quantifier la complexité structurale de polymères comme les polyesters et polycarbonates. En calculant divers indices topologiques (Zagreb, géométrico-arithmétique, connectivité atome-liaison) et leurs entropies de Shannon associées, ils ont établi un modèle de régression logarithmique reliant ces descripteurs à la désorganisation moléculaire. Cette approche mathématique permet de relier la structure chimique à des propriétés physicochimiques clés, ouvrant la voie à une prédiction fine des performances des matériaux polymères à partir de leur topologie moléculaire.

Exploring entropy measures in polymer graphs using logarithmic regression model – Scientific Reports

Graph Entropies, calculated from indices, quantify the structural information of chemical linkages and graphs using Shannon’s Entropy notion. This study investigates the chemical structures of polyester and polycarbonate polymers. Polyesters are synthetic polymers consisting of repeating chemical units linked by covalent bonds formed through ester groups. They are versatile materials found in a wide range…

Nature

Des chercheurs chinois ont utilisé la cryo-tomographie électronique pour reconstruire en 3D le comportement des polymères photo-résistants dans un film liquide, étape clé du développement des circuits intégrés. Cette méthode révèle pour la première fois l’organisation et les enchevêtrements moléculaires au niveau de l’interface air-liquide, responsables de nombreux défauts de motifs. En optimisant ces interactions, les auteurs ont supprimé plus de 99 % des contaminations sur des plaquettes de 12 pouces, ouvrant la voie à une lithographie industrielle plus précise et compatible avec les procédés de fabrication avancés.

Cryo-electron tomography reconstructs polymer in liquid film for fab-compatible lithography – Nature Communications

Liquid films are essential in semiconductor lithography but microscopic behaviors of photoresist within these films remain unclear. This study uses cryo-electron tomography to reconstruct photoresist structures, achieving 99% defect reduction.

Nature

Des chercheurs de l’Université Washington à St. Louis ont mis au point une méthode innovante pour améliorer considérablement les performances mécaniques des bioplastiques à base de protéines de soja et de cellulose. Ces polymères naturels, proposés comme alternatives aux plastiques pétrosourcés, souffrent souvent de fragilité et de faible résistance. L’équipe de Marcus Foston a montré que le revêtement des nanocristaux de cellulose par une fine couche de polydopamine — molécule inspirée des adhésifs marins des moules — modifie l’interface entre phases et accroît la cohésion du matériau. Cette modification de surface optimise les interactions entre la matrice protéique et le renfort cellulosique, multipliant par plus de 300 % la résistance à la traction et la flexibilité du composite. Cette approche, décrite dans Polymer Composites, démontre que les biopolymères issus de ressources végétales peuvent être structurellement optimisés pour rivaliser avec les polymères fossiles, ouvrant la voie à une nouvelle génération de matériaux biosourcés performants et durables.

https://phys.org/news/2025-10-soy-bioplastics.html

Des chercheurs de l’Université de Hokkaido ont mis au point un procédé biocatalytique inédit permettant de produire rapidement des polyesters biosourcés aux propriétés fonctionnelles avancées. Publiés dans ACS Sustainable Chemistry & Engineering, leurs travaux décrivent l’utilisation d’une enzyme modifiée, la cutinase issue de levures, pour polymériser efficacement des monomères dérivés de ressources renouvelables comme les acides gras et les diols végétaux. Ce procédé, mené en conditions douces, permet d’obtenir des polymères présentant des groupements fonctionnels réactifs tout en réduisant le recours aux solvants et catalyseurs métalliques. Les plastiques ainsi formés présentent des propriétés mécaniques modulables et une dégradabilité accrue, tout en étant produits à une vitesse plus de dix fois supérieure aux approches enzymatiques classiques. Cette avancée démontre le potentiel de la catalyse biotechnologique pour accélérer la fabrication de polymères durables et multifonctionnels, tout en rapprochant la chimie verte des exigences industrielles de performance et de rendement.
https://phys.org/news/2025-10-faster-bio-based-functional-plastic.html