Matériaux fonctionnels avancés à base d’alginate extrait des algues - Advanced functional materials from algal alginates – ALGIMAT

La variabilité des propriétés physicochimiques est une des difficultés majeures limitant l’utilisation des polysaccharides naturels; en effet, de nombreux facteurs influent sur leur structure et leur composition : origine de l’espèce productrice, conditions de croissance, période de récolte, procédé d’extraction etc.. Pour parer à ces limitations une approche originale serait de: i. dépolymériser les polysaccharides naturels en oligomères parfaitement définis, ii. séparer ces oligosaccharides en fonction de leur taille et de leur nature chimique; iii. les fonctionnaliser avec un groupe approprié, sur une de leur extrémité, iv. et soit les re-polymériser de façon contrôlée pour obtenir des neo-polysaccharides possédant une architecture et une composition macromoléculaire originale et bien définie. v. soit les utiliser dans la synthèse de polymères à block hybrides naturel-synthétique en milieu aqueux homogène ou hétérogène. Dans ce dernier cas, des latex décorés par des (neo)alginates seront obtenus. Dans ce cadre, l’alginate est un objet de recherche remarquablement approprié, car il combine plusieurs avantages : des propriétés particulièrement intéressantes (comme la complexation des ions bivalents), une grande variabilité structurale (c’est un copolymère ter-block), et la possibilité d’être dépolymérisé en oligomères chimiquement homogènes de nature et de taille différente. Pour ces raisons nous proposons de concevoir, de synthétiser et de caractériser des matériaux semi synthétiques dérivés de l’alginate de structure et de physicochimie innovante. La reconstruction des alginates en neo polysaccharides bien définis nécessite le développement d’une stratégie particulière: en effet, la chimie doit être contrôlée, flexible et la plus simple possible. L’émergence de nouvelles applications des alginates ainsi que de meilleures performances pour ses applications existantes sont les principales retombées attendues de ce projet. Finalement, la stratégie de synthèse développée dans ce projet pourrait être transférée à d’autres polysaccharides naturels (le chitosane par exemple), élargissant ainsi l’utilisation des biopolymères comme source principale de matériaux fonctionnels. Au delà des aspects de synthèse du projet, nous nous proposons d’obtenir les données physicochimiques nécessaire à élucider le comportement en solution des néo-polysaccharide obtenues (y compris la rigidité de chaîne, la gélification en présence de ions calcium, et l’interaction avec du carbonate ou de l’oxyde de calcium solide) et leur habilité à stabiliser des particules de latex.