Des chercheurs de l’Université d’Ehime ont réussi à conférer à la lignine — polymère aromatique majeur du bois — des propriétés photoluminescentes inédites grâce à une ingénierie génétique ciblée. En surexprimant l’enzyme Feruloyl-CoA 6’-hydroxylase dans des peupliers, ils ont intégré la molécule fluorescente scopolétine directement dans la matrice lignine, transformant ainsi un matériau traditionnellement opaque et peu exploité en un biopolymère optiquement actif. Cette intégration moléculaire homogène a permis d’obtenir une émission visible stable, modulable par le pH et réversible sous irradiation UV, ouvrant la voie à des fonctions photo-réactives inédites dans les matériaux lignocellulosiques. L’approche associe biologie moléculaire et photochimie pour concevoir des polymères biosourcés dotés de comportements luminescents contrôlables, sans ajout d’agents synthétiques externes. Les résultats démontrent la conservation de la fluorescence dans divers environnements polymériques, soulignant la compatibilité de cette lignine modifiée avec les matrices industrielles existantes. En dotant un constituant naturel abondant de propriétés optiques réglables, cette recherche inaugure un nouveau paradigme de valorisation de la biomasse, orienté vers la conception de matériaux intelligents et durables pour la détection environnementale, les dispositifs photo-actifs ou l’impression 3D fonctionnelle. Elle illustre la puissance de la bioconception pour transformer la chimie du bois en plateforme d’innovation en science des matériaux.
https://www.eurekalert.org/news-releases/1102884

Une équipe de l’Université de Groningue, dirigée par le professeur Ben Feringa, a conçu le premier polymère capable à la fois de changer de conformation et de se décomposer en ses unités de base, combinant ainsi adaptabilité structurale et recyclabilité chimique. Inspirée par l’architecture spiralée de la Shanghai Tower, cette recherche publiée dans Nature Chemistry décrit une macromolécule issue d’acides aminés et de ponts disulfures, qui adopte une configuration hélicoïdale à basse température avant de se détendre sous l’effet de la chaleur. Ce comportement réversible, analogue à celui de ressorts moléculaires biologiques tels que l’ADN ou les hélices α des protéines, confère au matériau une dimension biomimétique inédite. Sous certaines conditions, les liaisons disulfures se rompent pour libérer les monomères initiaux, imitant la dégradation enzymatique des protéines naturelles. Cette propriété ouvre des perspectives pour la conception de polymères biodégradables et autoréparables capables d’interagir avec des membranes ou des biomolécules. Fruit de cinq années de collaboration internationale, ce travail illustre comment le design moléculaire inspiré du vivant et la chimie dynamique peuvent converger vers une nouvelle génération de matériaux programmables et durables, où la forme et la fonction s’articulent autour d’une même logique de réversibilité.

https://www.eurekalert.org/news-releases/1102716

Des chercheurs de l’Université de Bayreuth ont mis au point une nouvelle génération de polyesters fluorés alliant performance mécanique et recyclabilité chimique. Publiée dans Angewandte Chemie International Edition, leur étude montre que l’incorporation contrôlée d’atomes de fluor dans la chaîne polymère accélère la polymérisation, permet la formation de chaînes plus longues et confère au matériau une stabilité thermique et mécanique accrue. Cette approche repose sur la forte électronégativité du fluor, dont la présence modifie localement la polarité et la réactivité du polymère, facilitant ainsi la fonctionnalisation sélective et la modulation fine de ses propriétés. Contrairement aux polymères fluorés conventionnels, ces nouveaux matériaux conservent une dégradabilité chimique, le fluor pouvant être récupéré sous forme exploitable lors du recyclage. Ce double avantage — amélioration des performances et circularité du fluor — rend les polyesters biodégradables plus compétitifs face aux plastiques pétrosourcés, tout en limitant leur empreinte environnementale. En combinant chimie organofluorée et conception durable, l’équipe du Pr Alex J. Plajer démontre comment de simples ajustements moléculaires peuvent transformer des polymères recyclables classiques en matériaux hautement fonctionnels, ouvrant la voie à une nouvelle classe de plastiques intelligents, performants et véritablement circulaires.
https://phys.org/news/2025-10-recyclable-fluorine-properties-degradable-polyester.html

Des chercheurs de l’Université norvégienne des sciences et de la technologie (NTNU) proposent une approche transdisciplinaire pour repenser la lutte contre la pollution plastique des océans à sa source. Publiée dans PLOS Sustainability and Transformation, leur étude analyse plus de cinquante mesures mises en œuvre en Norvège depuis les années 1980, révélant que la majorité se concentre sur le nettoyage et le recyclage, sans modifier les comportements ou les structures qui génèrent le problème. Seules trois initiatives — le réseau municipal KIMO, la stratégie gouvernementale d’économie circulaire et l’International Ocean Panel — affichent un potentiel réellement transformateur, en intégrant des valeurs pro-sociales et pro-écologiques axées sur le bien-être collectif et la durabilité. L’équipe dirigée par Natalya Amirova met en avant l’importance d’un « changement de valeurs » : les politiques dominées par des objectifs économiques et matériels tendent à reproduire les dynamiques de surconsommation, tandis que la valorisation de la santé des océans, de la biodiversité et des relations entre humains et nature favorise des comportements durables. Les chercheurs appellent à substituer les indicateurs de croissance économique par des mesures de qualité environnementale et à soutenir les initiatives locales à faible empreinte plastique. En plaçant la psychologie, la gouvernance et l’économie circulaire au cœur de la réflexion, cette étude propose une transformation culturelle et structurelle profonde, indispensable pour éviter que les océans du futur ne contiennent plus de plastique que de poissons.

https://www.eurekalert.org/news-releases/1102322

Des chercheurs du Lanzhou Institute of Chemical Physics (CAS) et de l’Université Jiao Tong de Shanghai présentent un gripper souple biomimétique, inspiré des ventouses de poulpe, capable de manipuler sans dommage des objets extrêmement fragiles dans des environnements aqueux. Cette innovation repose sur un hydrogel supramoléculaire imprimable en 3D, dont la structure combine des réseaux de liaisons hydrogène fortes et faibles assurant à la fois flexibilité et robustesse. Le matériau ainsi obtenu se distingue par une adaptation mécanique spontanée, reproduisant la souplesse et la réversibilité des tissus biologiques. L’architecture du gripper intègre une membrane à courbure variable associée à une cavité à pression négative, permettant une adhésion contrôlée et une libération délicate de l’objet saisi. Cette approche purement hydraulique, sans recours à des polymères silicones, permet d’obtenir une déformation importante avec une consommation d’énergie minimale. L’impression 3D haute résolution offre par ailleurs la possibilité de concevoir des structures complexes, telles que des réseaux de ventouses et des tentacules multi-segments, rendant l’outil facilement personnalisable. Au-delà de la robotique sous-marine, cette technologie ouvre des perspectives pour la manipulation d’échantillons biologiques, l’agroalimentaire ou la chirurgie douce. En alliant chimie supramoléculaire, biomimétisme et fabrication additive, cette étude démontre une voie novatrice vers des systèmes robotiques capables d’interactions sûres, adaptatives et respectueuses des matériaux vivants.

https://www.eurekalert.org/news-releases/1103267

Des chercheurs de Georgia Tech ont mis au point une méthode de dépolymérisation du poly(éthylène téréphtalate) reposant sur des forces mécaniques plutôt que sur la chaleur ou des réactifs corrosifs. Publiée dans Chem, cette approche mécanochimique exploite l’énergie des collisions de billes métalliques pour déclencher des réactions chimiques capables de rompre les liaisons du polymère à température ambiante. Sous l’impact, l’énergie se concentre localement dans des microzones où les chaînes de PET se déforment, se fracturent et deviennent réactives vis-à-vis d’agents solides comme l’hydroxyde de sodium. L’étude combine expériences de collision contrôlée et modélisation atomistique afin de cartographier la distribution d’énergie et les transformations structurales associées. Les résultats montrent qu’au-delà d’un certain seuil d’énergie, le PET se fragmente rapidement en ses monomères constitutifs, sans recourir à des solvants ou à des températures élevées. Cette compréhension mécanistique ouvre la voie à une ingénierie de procédés de recyclage plus propres et plus rapides, optimisant l’efficacité énergétique et réduisant les émissions liées à la refonte thermique des plastiques. En reconstituant les briques moléculaires de base du PET, cette méthode contribue à fermer la boucle du recyclage, transformant les déchets polymériques en ressources réutilisables. Elle représente une avancée majeure vers une circularité industrielle des plastiques fondée sur la mécanochimie comme moteur de dégradation contrôlée et durable.
https://phys.org/news/2025-10-mechanical-method-collisions-plastic-sustainable.html

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