Matériaux hybrides fonctionnels et durables : élaboration et évolution – SUSHYMAT

L’urgence environnementale actuelle rend urgent le remplacement des plastiques et matériaux petrosourcés en général par des alternatives durables, tels que les matériaux biosourcés. Cet emploi est aujourd’hui assez répandu ; cependant, certaines limitations intrinsèques restreignent encore leur emploi à grande échelle. L’objectif de SUSHYMAT est d’utiliser une approche bioinspirée pour élaborer des matériaux durables et fonctionnels, pouvant incorporer une composante inorganique pour en améliorer les propriétés, et d’évaluer leur biodégradabilité. Le système étudié pour l’élaboration de ces matériaux sera constitué de nanocellulose, d’hémicelluloses et de polyphénols, mimant la composition de la paroi végétale. L’aspect novateur de ce système complexe nécessitera une étude approfondie et fondamentale des structures formées par ces trois constituants connus pour interagir fortement en solution. L’étude se focalisera sur l’impact des polyphénols sur la physico-chimie des hémicelluloses (paramètres de solubilité, rayon de giration…) et sur les interactions impliquées. Les variations observées, compilées sous la forme de diagrammes de phase, serviront par la suite de base à la préparation de matériaux biosourcés par des procédés d’auto-assemblages maitrisés. De nouvelles fonctionnalités seront ensuite ajoutées à ces matériaux par l’addition d’une composante inorganique. Les polyphénols, connus pour interagir fortement avec polysaccharides et minéral, amélioreront l’interface organique-inorganique, introduiront des liaisons de coordination dynamiques et favoriseront la nucléation de nanoparticules fonctionnelles. Enfin, le dernier axe d’étude de SUSHYMAT concernera l’évaluation de la biodégradabilité des matériaux préparés, et plus spécifiquement l’estimation de l’impact des associations polyphénols et inorganique sur cette dernière. Le cœur de cette étude consistera à mettre en place des tests adaptés à cette estimation, et de les comparer avec les standards existants.