Une équipe japonaise développe un polymère biosourcé recyclable surpassant les polyoléfines en performance

fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche dirigée par le professeur Kotohiro Nomura de l’Université métropolitaine de Tokyo, en collaboration avec les équipes de recherche du chercheur principal Hiroshi Hirano et du directeur Seiji Higashi de l’Institut de recherche industrielle avancée d’Osaka, ainsi que l’équipe du professeur associé Hiroki Takeshita de l’Université préfectorale de Shiga, a développé un polyesteramide biosourcé facilement recyclable chimiquement à partir de ressources renouvelables telles que les huiles végétales non alimentaires, les acides aminés et les sucres, par polymérisation par métathèse d’oléfines catalytique. Ce matériau, sous forme de film, présente des propriétés mécaniques supérieures à celles des plastiques traditionnels en vrac.

L’utilisation de ressources renouvelables non alimentaires pour préparer des polymères chimiquement recyclables constitue une orientation importante pour les matériaux durables dans l’économie circulaire, mais jusqu’à présent, peu de matériaux surpassaient les polymères traditionnels tels que le polyéthylène et le polypropylène en termes de résistance à la traction et d’allongement à la rupture. Le polyesteramide de haut poids moléculaire développé, composé d’huiles végétales non alimentaires, d’acides aminés et de sucres, a été synthétisé par polymérisation par métathèse d’oléfines catalytique (une réaction de polycondensation générant de l’éthylène comme sous-produit). Les films de ce polymère présentent une résistance à la traction et une déformation à la rupture supérieures à celles des polymères traditionnels. Parmi eux, le polyesteramide contenant de la phénylalanine possède également des propriétés d’auto-réparation rapide à température ambiante.

En termes de recyclabilité, ce polyesteramide biosourcé peut être dépolymérisé par une réaction de transestérification catalytique avec un alcool, se transformant quantitativement en monomères de départ, permettant ainsi un recyclage chimique en boucle fermée. Cette recherche, réalisée dans le cadre du projet « Développement de polymères biosourcés avancés et de leur dépolymérisation et recyclage chimique » du domaine de recherche « Science des matériaux de précision pour la dégradation et la stabilité » du programme de recherche stratégique créative (CREST) de l’Agence japonaise pour la science et la technologie (JST), devrait favoriser le développement de polymères durables dans l’économie circulaire.