Les scientifiques du Fraunhofer Institute ont fait la démonstration d’une nouvelle forme de plastique bifonctionnel sous forme de film et de granulés.
Les scientifiques de l’Institut Fraunhofer d’Allemagne ont passé ces dernières années à travailler sur des formes futuristes de plastique qui font bien plus que servir de récipients pour les plats à emporter ou de pailles pour votre café au lait glacé, et ils commencent à faire des avancées intéressantes. L’équipe a trouvé un moyen d’intégrer des enzymes actives dans le matériau afin de lui conférer différentes capacités, comme celle de décomposer les protéines à la surface ou de se dégrader pour éviter de polluer l’environnement.
Les travaux ont été réalisés à l’Institut Fraunhofer de recherche appliquée sur les polymères, où les scientifiques se sont efforcés de résoudre un problème d’ingénierie complexe concernant les enzymes et les plastiques. Lors de leur fabrication, les plastiques sont soumis à des températures élevées que les enzymes sont incapables de supporter, de sorte qu’ils perdraient leurs fonctions spécifiques s’ils étaient inclus dans ce processus. Mais l’équipe de Fraunhofer semble avoir trouvé un moyen de contourner ce problème.
Le secret consiste à ajouter des enzymes à la matière plastique fondue à l’aide de supports inorganiques, qui protègent les enzymes des forces excessives et des températures extrêmes, comme l’explique le Dr Ruben R. Rosencrantz de Fraunhofer.
« Nous utilisons des particules inorganiques, par exemple, qui sont très poreuses », explique-t-il. « Les enzymes se lient à ces supports en s’incrustant dans les pores. Bien que cela limite la mobilité des enzymes, elles restent actives et sont capables de résister à des températures beaucoup plus élevées. »
Les chercheurs de Fraunhofer ont fait la démonstration d’une nouvelle technologie d’encastrement qui permet au plastique de remplir plusieurs fonctions.
Pour l’essentiel, les scientifiques ont travaillé avec des protéases comme enzymes pour leur plastique dit bifonctionnel, qui a été façonné en granules et en films. Ces enzymes sont capables de décomposer d’autres protéines et ouvrent donc la voie à des plastiques dotés de propriétés autonettoyantes, comme des tuyaux moins susceptibles de se boucher.
Une autre possibilité intéressante envisagée par les scientifiques est un plastique capable de se dégrader rapidement, ce qui contribuerait à résoudre le problème des plastiques qui mettent des siècles à se dégrader dans l’environnement. Cette idée n’est pas sans rappeler une recherche récemment publiée, dans laquelle des scientifiques de l’université de Californie à Berkeley ont réussi à intégrer au plastique des enzymes qui se dégradent rapidement lorsqu’elles sont déclenchées.
Les possibilités pourraient s’étendre bien au-delà, à des matériaux dotés de surfaces anti-moisissures, par exemple. Les scientifiques notent toutefois qu’il ne s’agit pas d’une approche unique, les supports inorganiques et le processus d’incorporation devant être adaptés aux différentes enzymes. Elle peut toutefois être appliquée à des formes plus écologiques du matériau.
« Nous avons mis au point un processus qui convient à la fois aux bioplastiques et aux plastiques conventionnels à base de pétrole tels que le polyéthylène », explique Thomas Büsse, membre de l’équipe. « Nos recherches montrent également qu’une fois intégrés dans le plastique, les enzymes stabilisés sont capables de résister à des charges thermiques plus élevées qu’auparavant. Cela facilite considérablement l’utilisation des enzymes et toutes les étapes du processus. »
