Laboratoire pour la valorisation des scléroprotéines dans le domaine des matériaux – SCLEROLAB

Les scléroprotéines forment les structures naturelles parmi les plus résistantes mécaniquement et les plus durables. Fortement organisées en fibres hautement hiérarchisées, on les trouve principalement dans les organes de protection des animaux : peau, poils, sabots, cornes. Elles portent donc des noms spécifiques liés à leur origine et à leur composition en acides aminés tels que le collagène, la kératine ou la fibroïne. Utilisées de longue date par l’homme sous la forme de cuir, de laine ou de soie, elles représentent aujourd’hui une ressource encore sous-exploitée. En amont (corne, onglons…) ou en aval (déchets/chutes liés à l’habillement), les gisements sont aujourd’hui nombreux. L’industrie du luxe, en particulier, génère de grande quantité de déchets et souhaite aujourd’hui proposer une meilleure valorisation de ces matières naturelles.

SCLEROLAB propose de trouver de nouvelles voies de valorisation de ces protéines spécifiques dans le domaine des matériaux. Né d’une association déjà éprouvée entre le Laboratoire de Chimie Agro-Industrielle (LCA), dont une des spécialités est la mise en œuvre des polymères naturels, et la société Authentic Material (AuM) qui propose l’upcycling des co-produits de l’industrie du luxe, ce laboratoire commun porte un projet particulièrement ambitieux de valorisation globale de ces scléroprotéines.

Les principaux axes de recherche de SCLEROLAB sont divisés en trois catégories :
• Les procédés de pré-traitement des matières premières et de mise en œuvre de ces protéines spécifiques :
? Pour être transformées en matériaux, les matières premières telles que le cuir, la laine ou la soie doivent pouvoir être broyées et/ou défibrées et la granulométrie des poudres et/ou fibres obtenues doit être contrôlée. Cette étape cruciale pour l’ensemble de la transformation a déjà fait l’objet d’un premier dépôt de brevet mais elle devra encore être améliorée.
? La mise au point de procédés de mise en œuvre adaptés est indispensable pour tirer le meilleur profit de ces scléroprotéines dans des matériaux 100 % naturels et dans des composites à haute teneur en fibres protéiques.
• L’analyse physico-chimique des scléroprotéines : l’organisation structurale des protéines, leur stabilité thermique, leurs propriétés de surface mais aussi éventuellement la présence d’additifs liés à une première utilisation (en particulier les tannins du cuir) sont des paramètres clés de la valorisation.
• La formulation et la caractérisation de ces matériaux originaux et innovants :
? La caractérisation de ce nouveau type de matériaux ne se limitera pas aux propriétés mécaniques ou au vieillissement. Elle inclura des questions plus fines comme l’analyse des composés organiques volatiles (COV), des tests sensoriels ainsi que l’Analyse de Cycle de Vie (ACV). Elle tentera de démontrer que ces matériaux sont compétitifs tout en ayant un impact environnemental limité.
? Le champ des possibles en matière de combinaison (composites naturels, composites organique-inorganique) et de formulation (plastifiants, colorants, additifs fonctionnels) est considérable et sera exploré en relation avec le marché et les clients d’AuM.

SCLEROLAB entend donc au fil des années pouvoir proposer une gamme complète de nouveaux matériaux performants (biodégradables ou non mais à faible empreinte environnementale) permettant de valoriser industriellement ces scléroprotéines tout en générant de nouvelles connaissances pour optimiser leur pré-traitement et leur transformation.