Les auteurs introduisent une stratégie de « tissage moléculaire » pour intégrer à l’échelle macromoléculaire deux polymères a priori peu compatibles, un polyuréthane flexible (PU) et une résine époxy rigide (EP). Ils conçoivent d’abord une chaîne de PU portant des ligands tridentates, puis génèrent des nœuds intriqués asymétriques en coordonnant ces sites à des ligands monodentates via des centres palladium(II). Ces nœuds, analogues moléculaires de croisements chaîne–chaîne d’un textile, servent ensuite de points de croissance pour la polymérisation de l’époxy, construisant un réseau WPU-EP dans lequel segments souples et rigides sont entremêlés de façon contrôlée. Les entanglements dynamiques associés à ces nœuds coordonnés assurent à la fois dissipation d’énergie (rupture/réformation des liaisons de coordination, glissement des chaînes) et maintien d’un squelette topologique continu, ce qui se traduit par une combinaison inhabituelle de grande déformabilité, forte résistance mécanique et excellente résilience sous chargements cycliques. La comparaison avec des réseaux références purement covalents ou supramoléculaires montre que l’entrelacement topologique améliore à la fois la compatibilité PU/EP, la stabilité du réseau et l’adhésion structurale, jusqu’à des applications de type adhésifs de haute performance. En modulant la densité de nœuds et la fraction époxy, les propriétés mécaniques et l’amortissement peuvent être ajustés finement, illustrant le potentiel des architectures « tissées » inspirées du macroscopique pour l’ingénierie de réseaux polymères multicomposants à propriétés mécaniques et adhésives sur mesure.

Weaving-inspired asymmetric entangled nodes in multi-component polymer networks – Nature Materials

Using crosslinked entanglement induced by weaving-inspired asymmetric nodes, flexible polyurethane and rigid epoxy polymers are efficiently integrated into a single multi-component polymeric network.

Nature

Des chercheurs de l’Institut Max Planck de microbiologie terrestre ont élucidé la structure de l’enzyme méthylthio-alcane réductase, produite par la bactérie Rhodospirillum rubrum, capable de générer de l’éthylène – brique de base de nombreux plastiques – en conditions anaérobies et sans rejet de dioxyde de carbone. Publiée en collaboration avec la RPTU Kaiserslautern, l’étude révèle que cette enzyme utilise de complexes amas fer-soufre de grande taille, jusqu’alors observés uniquement dans les nitrogénases, des enzymes ancestrales responsables de la fixation biologique de l’azote. Cette découverte établit la méthylthio-alcane réductase comme la première enzyme non nitrogénase à recourir à de tels clusters métalliques pour catalyser la réduction d’hydrocarbures à partir de substrats soufrés. L’analyse structurale et spectroscopique montre que ces cofacteurs confèrent à l’enzyme une réactivité exceptionnelle, lui permettant de produire non seulement de l’éthylène mais aussi de l’éthane et du méthane, dans un processus entièrement biologique et économe en énergie. Ces résultats offrent à la fois une piste biotechnologique pour la synthèse durable d’oléfines à partir de ressources renouvelables et un éclairage inédit sur l’évolution des grands clusters métalliques dans les premières enzymes de la Terre. En reconstituant la structure atomique de cette réductase, les chercheurs disposent désormais d’un modèle pour concevoir des catalyseurs bio-inspirés capables de remplacer les procédés pétrochimiques dans la production de plastiques et de carburants.

https://phys.org/news/2025-11-bacterial-enzyme-reveals-path-renewable.html

À l’approche de la future réglementation européenne sur la fin de vie des véhicules (ELV), les constructeurs accélèrent l’intégration de polymères recyclés dans leurs modèles. Au salon K 2025, Borealis a présenté une série d’applications automobiles illustrant cette mutation vers l’économie circulaire. L’un des exemples phares est un support de pare-chocs Volvo fabriqué à partir d’un polypropylène (PP) renforcé de fibres de verre, composé à 65 % de polymère post-consommation (PCR). Ce même matériau, Borcycle GD3600SY, avait initialement été développé pour la console centrale du Peugeot 3008. Les innovations s’étendent aussi aux polymères post-industriels (PIR) : Volvo utilise un PP minéralisé contenant 78 % de PIR pour un faisceau de câbles, tandis que BMW et Mercedes-Benz adoptent des composites Borcycle riches en PCR (jusqu’à 40 %) pour des éléments visibles comme les panneaux de porte ou les consoles centrales. Ces grades recyclés, souvent renforcés par des fibres de verre ou des charges minérales, offrent une apparence et des performances mécaniques comparables aux matériaux vierges. Borealis démontre également comment ces approches peuvent se combiner à des innovations fonctionnelles, telle qu’un film électrothermique en polyoléfine monomatériau pour le chauffage localisé des intérieurs de véhicules électriques. Cette convergence entre recyclabilité, efficacité énergétique et design marque une étape clé vers une industrie automobile à faible empreinte carbone, capable de concilier performance, esthétique et responsabilité environnementale.

https://www.plasticstoday.com/automotive-mobility/recycled-content-surges-as-end-of-life-vehicle-legislation-approaches

Une équipe de l’Université Hanyang, en collaboration avec des chercheurs britanniques, a mis au point une nouvelle génération de capteurs mécanoluminescents (ML) capables d’émettre une lumière à haute résolution sans source d’énergie externe. Publiés dans Advanced Materials, leurs travaux exploitent une stratégie de filtration chromatique fondée sur l’enrobage de particules de ZnS:Cu par un polymère conjugué, le poly(9,9-dioctylfluorène-alt-benzothiadiazole) (F8BT). Cette couche polymérique agit simultanément comme filtre spectral et amplificateur de luminescence, réduisant l’élargissement du spectre d’émission (de 94 à 55 nm) tout en compensant la perte d’intensité lumineuse habituelle. Le résultat est une émission plus pure et moins bruitée dans le bleu, améliorant la précision des signaux dans les applications haptiques. Les chercheurs ont démontré un prototype de système de suivi chromatique sensible à la pression, capable de distinguer des émissions bleu et vert en temps réel. Cette approche ouvre la voie à des dispositifs sans batterie, adaptés à la robotique d’assistance, au suivi de mouvement, ou à des interfaces gestuelles novatrices comme les contrôleurs buccaux destinés aux fauteuils roulants. À plus long terme, ces capteurs pourraient équiper textiles intelligents, équipements de sécurité ou dispositifs de secours autonomes, transformant la lumière issue de la contrainte mécanique en signal fonctionnel, et dessinant un futur énergétiquement sobre et technologiquement sensible au toucher.

https://phys.org/news/2025-11-mechanoluminescent-sensors-dual-function-polymer.html

Cette étude propose une approche interfaciale innovante pour dépasser le compromis entre fluidité et résistance dans les nanocomposites polymères. En remplaçant la couche adsorbée rigide formée à la surface des nanoparticules par une couche de grandes boucles polymériques liées, les chercheurs conçoivent un réseau particulaire plus mobile et moins contraint. Ces boucles, issues d’un copolymère statistique P(styrène-ran-4-hydroxystyrene), favorisent la relaxation des chaînes de matrice, maintiennent un comportement rhéologique fluide et empêchent la formation de réseaux permanents limitant la mise en œuvre. Les composites ainsi obtenus présentent une viscosité réduite tout en conservant une forte cohésion interfaciale et une dissipation d’énergie accrue. Les enchevêtrements topologiques entre boucles et chaînes de matrice renforcent la résistance et la ténacité à l’état vitreux. Cette stratégie, fondée sur le contrôle dynamique des interfaces plutôt que sur la modification chimique, ouvre la voie à des nanocomposites à haute charge combinant processabilité et performances mécaniques élevées.

Relaxation-enhanced polymer nanocomposites induced by bound polymer loops on the particle surfaces – Nature Communications

Incorporation of nanoparticles into polymer nanocomposites (PNC) slows PNC relaxation and particularly, PNC melts become nonflowing at high-particle-loading. Here the authors introduce bound polymer loops on the NP surfaces and design a relaxation-enhanced PNC with a loose particle network that facilitates flow of the PNC melts.

Nature

Des chercheurs de l’Université nationale des sciences et technologies d’Ulsan (UNIST) ont mis au point un système catalytique autoalimenté capable de produire du propylène oxyde (PO) — un intermédiaire clé pour les polyuréthanes, polyesters et plastiques techniques — sans recourir à l’électricité ni à la lumière solaire. Publiée dans Nature Communications, cette avancée repose sur la génération in situ de peroxyde d’hydrogène (H₂O₂) via une réaction électrochimique spontanée entre l’oxygène et le formaldéhyde, exploitant uniquement la différence de potentiel chimique entre les demi-réactions. Le H₂O₂ ainsi formé oxyde directement le propylène en PO au sein du même dispositif. L’équipe a repensé la structure du catalyseur, surpassant les limites des zéolithes TS-1 traditionnelles dont l’activité chute en milieu alcalin, condition pourtant nécessaire à la formation de H₂O₂. Ce design innovant améliore considérablement le rendement de l’époxydation, atteignant des performances huit fois supérieures aux procédés écologiques précédents. Outre une réduction de 8 % des coûts de production et l’absence d’équipement sous pression ou à haute température, le procédé produit également de l’hydrogène comme co-produit énergétique. Compact, modulable et décentralisable, ce système marque un tournant vers une chimie du propylène plus durable, conciliant efficacité énergétique, économie circulaire et autonomie des sites de production.
https://phys.org/news/2025-11-key-plastic-ingredient-house-generated.html