Des ingénieurs chimistes du MIT ont conçu un catalyseur hybride capable de convertir le méthane, un gaz à effet de serre puissant, en polymères à température ambiante et à pression atmosphérique. Ce procédé novateur pourrait contribuer à réduire les émissions de méthane tout en valorisant ce gaz sous forme de produits utiles.

Le méthane, majoritairement émis par l’agriculture, les décharges et la gestion du gaz naturel, est environ 25 fois plus puissant que le CO₂ en termes de réchauffement climatique. En utilisant une combinaison de zéolite (un minéral argileux) et d’enzyme naturelle, les chercheurs transforment le méthane en méthanol, puis en formaldéhyde. Ce dernier sert de précurseur à la fabrication de polymères tels que la résine urée-formaldéhyde, largement utilisée dans les panneaux de particules et les textiles.

Un procédé prometteur
Ce catalyseur, utilisant des ressources accessibles comme l’oxygène de l’air, pourrait être appliqué à grande échelle, notamment pour enduire des surfaces exposées au méthane ou sceller des fuites dans les pipelines de gaz naturel.

Avec cette approche, les chercheurs ouvrent la voie à des solutions innovantes pour convertir des gaz à effet de serre en matériaux industriels, tout en s’attaquant aux défis climatiques.

https://www.sciencedaily.com/releases/2024/12/241204114309.htm

Des chercheurs de l’Université d’État de l’Ohio ont mis au point un polymère innovant capable de changer de forme sous l’effet de la température. Fabriqué à partir d’un élastomère cristallin liquide (LCE), ce matériau souple peut se déformer dans plusieurs directions, imitant les mouvements naturels.

Ce polymère, inspiré des cristaux liquides utilisés dans les écrans, exploite des transitions de phases moléculaires induites par la chaleur pour réorganiser sa structure. Cette caractéristique le rend idéal pour des applications telles que les robots souples, les muscles artificiels ou les dispositifs médicaux avancés.

Les chercheurs ont identifié trois phases distinctes que le matériau traverse en fonction de la température, permettant une adaptabilité et une fabrication simplifiée. Ces avancées ouvrent de nouvelles perspectives pour des technologies comme la délivrance contrôlée de médicaments ou la conception de nanorobots pour des interventions chirurgicales complexes.

Cette étude, publiée dans Science, marque une étape cruciale pour l’ingénierie des polymères et ouvre la voie à des applications dans des domaines variés, allant des biosenseurs à la robotique.

https://www.sciencedaily.com/releases/2024/12/241206161924.htm

Des ingénieurs du MIT ont conçu un matériau biodégradable innovant capable de remplacer les microbilles plastiques utilisées dans certains produits cosmétiques et de santé. Fabriqué à partir de polymères poly(β-amino ester), ce matériau se décompose en sucres et acides aminés inoffensifs. En plus de réduire l’impact environnemental des microplastiques, il offre des performances élevées dans diverses applications.

Ce matériau peut encapsuler des nutriments sensibles, comme les vitamines A et D, tout en les protégeant contre la dégradation due à la chaleur ou à l’humidité. Lors d’essais, il a été intégré à des cubes de bouillon, très utilisés en Afrique subsaharienne, tout en préservant les nutriments après deux heures d’ébullition.

Dans les produits cosmétiques, ce matériau biodégradable s’est révélé plus efficace que les microplastiques traditionnels pour éliminer des taches résistantes comme l’encre ou le maquillage, tout en étant plus respectueux de l’environnement.

Financé par la Fondation Gates, ce projet promet de transformer des industries clés, en réduisant la pollution plastique et en répondant aux besoins de durabilité. Ces recherches ouvrent la voie à des alternatives écologiques pour des produits courants, contribuant à limiter la prolifération des microplastiques dans l’environnement.

https://www.sciencedaily.com/releases/2024/12/241206112056.htm

Des chercheurs de l’Université de Tsukuba ont mis au point une méthode d’imagerie permettant de visualiser avec clarté les structures internes des caoutchoucs à l’échelle nanométrique. Contrairement aux techniques conventionnelles de microscopie électronique, souvent entravées par le bruit d’image, cette nouvelle approche révèle le réseau moléculaire complexe qui définit les propriétés uniques des caoutchoucs.

Une précision accrue pour des analyses fiables

En s’appuyant sur des traitements mathématiques avancés, la méthode améliore sélectivement la visibilité des zones où les molécules de caoutchouc s’assemblent en réseaux. Cela permet une analyse automatisée et simultanée de plusieurs échantillons, éliminant la subjectivité inhérente aux techniques traditionnelles.

Les mesures obtenues, telles que la longueur des réseaux moléculaires, montrent une forte corrélation avec les valeurs expérimentales, validant ainsi la fiabilité de cette innovation. Cette avancée ouvre la voie à une conception plus précise de caoutchoucs sûrs et performants, optimisés pour des applications variées, de l’automobile au médical, tout en contribuant à des économies de ressources et d’énergie.

https://omnexus.specialchem.com/news/industry-news/new-imaging-methods-enhances-visibility-of-rubber-molecules-000235734

Le projet BOTTLE4FLEX vise à répondre aux exigences de la Stratégie européenne d’économie circulaire, qui impose une recyclabilité totale des emballages plastiques d’ici 2030. En Espagne, seul le rPET est actuellement autorisé pour les emballages alimentaires recyclés, mais les films multicouches flexibles en PET restent difficiles à recycler par des méthodes mécaniques traditionnelles.

Pour relever ce défi, AIMPLAS, Covinil et Eroski développent des emballages skinpack entièrement recyclables à partir de rPET. Ces emballages, qui forment une « seconde peau » autour du produit, offrent des avantages en matière de présentation, de conservation et de transport tout en posant des problèmes de recyclabilité.

Le projet explore des processus innovants, tels que la solvolyse pour dépolymériser partiellement le PET, ainsi que des technologies comme l’extrusion réactive et l’ajout d’additifs, afin d’améliorer la flexibilité et les propriétés barrières des matériaux recyclés. Soutenu par des fonds européens et nationaux, BOTTLE4FLEX pourrait ouvrir la voie à une circularité accrue des plastiques dans l’industrie alimentaire.

https://omnexus.specialchem.com/news/industry-news/fully-recyclable-flexible-skinpack-packaging-using-rpet-000235768

Envalior et Ford Motor Company ont reçu le prix de la « Meilleure utilisation innovante des plastiques » lors des SPE Automotive Innovation Awards, pour le développement d’un tube et diffuseur EGR en Xytron™ PPS, un thermoplastique avancé.

• Remplacement de l’acier inoxydable par le Xytron™ PPS, entraînant une réduction de poids de 28 %.
• Résistance exceptionnelle aux environnements acides (pH 2,2) et aux températures extrêmes (jusqu’à 200°C).
• Conception simplifiée grâce à l’intégration directe, supprimant joints, rondelles et fixations.

Impact industriel

Cette innovation établit de nouvelles normes en matière de systèmes EGR, réduisant le poids, les coûts de production et les étapes d’assemblage, tout en maintenant des performances élevées et durables. En collaboration avec Sogefi (fournisseur Tier 1) et Viking Plastics (moulage), ce projet illustre l’efficacité des polymères haute performance dans des applications automobiles critiques.

https://omnexus.specialchem.com/news/industry-news/envalior-ford-spe–award-for-most-innovative-use-of-plastics-000235769

Des chercheurs de l’Institut Weizmann ont développé un matériau composite biodégradable qui pourrait révolutionner la gestion des déchets plastiques. Cette innovation associe cellulose et nanocristaux de tyrosine, créant un plastique écologique à la fois robuste, flexible et biodégradable.

Des propriétés exceptionnelles pour répondre aux besoins industriels

Le matériau, issu d’un mélange de polymère biodégradable et de cristaux biologiques, offre des avantages majeurs : il est peu coûteux, simple à produire et incroyablement résistant. Lors de tests, une fine bande de seulement 0,04 millimètre d’épaisseur a supporté une charge de 6 kilogrammes. Contrairement aux matériaux renforcés classiques, ce plastique conserve une grande ductilité, augmentant sa plasticité sans compromettre sa solidité.

Un développement pour une utilisation industrielle

Les chercheurs ont utilisé l’hydroxyéthyl cellulose, un polymère issu de la cellulose couramment employé dans les industries pharmaceutiques et cosmétiques, combiné à des nanocristaux de tyrosine, connus pour leur solidité exceptionnelle. En mélangeant ces deux matériaux dans de l’eau bouillante puis en les refroidissant, ils ont créé un plastique composite doté de fibres cristallines intégrées.

Une solution aux enjeux environnementaux

Alors que la majorité des plastiques sont non biodégradables et polluent durablement l’environnement, ce nouveau matériau est conçu pour se décomposer sous l’action de bactéries. Les cristaux de tyrosine et l’hydroxyéthyl cellulose étant des substances comestibles, ce plastique est non toxique, bien qu’il ne soit pas encore destiné à la consommation alimentaire.

https://scitechdaily.com/scientists-develop-super-strong-eco-friendly-plastic-that-bacteria-can-eat/

Un récent article publié dans Advanced Science explore les propriétés révolutionnaires de matériaux polymères conducteurs capables de répondre à des stimuli externes, ouvrant la voie à une électronique plus performante et durable.

Quand les polymères deviennent adaptatifs

Les polymères conducteurs ne sont plus de simples supports d’électronique. Grâce à des avancées en chimie des matériaux, des chercheurs ont mis au point des structures capables de répondre à des changements environnementaux tels que la température, la lumière ou des champs électriques. Ces propriétés permettent de concevoir des dispositifs électroniques plus efficaces, notamment pour les capteurs ou les systèmes d’énergie.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202409403

Le règlement européen sur les emballages et déchets d’emballages (PPWR) est sur le point d’être adopté définitivement, marquant une étape clé vers une harmonisation des exigences environnementales au sein de l’Union européenne. Ce texte, qui remplacera la directive actuelle, vise à réduire les déchets d’emballages, à promouvoir le recyclage, le réemploi et l’incorporation de matières recyclées.

Avec des mesures comme l’obligation de recyclabilité pour tous les emballages et un étiquetage harmonisé, le PPWR ambitionne de limiter l’impact environnemental des emballages tout en évitant la fragmentation du marché intérieur. Les entreprises doivent anticiper ces changements pour rester compétitives et conformes aux nouvelles exigences dès leur entrée en vigueur, prévue en 2026.

PPWR : L’Europe se met en ordre de marche sur les emballages

Le règlement européen sur les emballages et déchets d'emballages (PPWR) entre dans sa phase finale d'adoption, marquant un tournant majeur dans la législation environnementale européenne. Le point avec Thierry Charles, directeur des Affaires juridiques de Polyvia. 

L’Usine Nouvelle

Deux avancées récentes en intelligence artificielle (IA) et en machine learning promettent de révolutionner le développement de produits en réduisant les délais de recherche. La plateforme MaterialsZone, basée en Israël, a intégré un développement guidé par IA dans ses outils de découverte de matériaux, tandis que des chercheurs japonais ont exploité le machine learning pour optimiser la production de polymères.

MaterialsZone transforme l’expérimentation

MaterialsZone utilise une boucle de retour d’information basée sur l’IA pour affiner les recommandations expérimentales en temps réel. Chaque expérience réalisée enrichit le modèle IA, permettant une optimisation progressive des paramètres tout en prenant en compte les contraintes de coût et d’impact environnemental. La plateforme vise à réduire les cycles d’expérimentation et à améliorer l’efficacité grâce à un cadre sans codage.

Optimisation de la polymérisation au Japon

Au Japon, des chercheurs de l’Institut des sciences et technologies de Nara ont modélisé mathématiquement la polymérisation d’un copolymère styrène-méthacrylate de méthyle à l’aide du machine learning. En combinant une synthèse en flux constant et des algorithmes d’apprentissage, ils ont rapidement identifié les conditions idéales de fabrication. En seulement cinq cycles de calcul, ils ont atteint un équilibre précis de 50 % de styrène, révélant des paramètres clés comme la concentration du solvant et la durée de réaction.

https://www.plasticstoday.com/materials-research/ai-machine-learning-accelerate-materials-research-compress-r-d-timelines