Des chercheurs créent un matériau innovant et biodégradable qui pourrait remplacer le plastique

Pour faire face à l'invasion plastique, des chercheurs ont conçu un nouveau matériau innovant. Biodégradable, il est composé de fibres de plantes et de coquilles de fruits de mer. Une composition qui pourrait lui permettre de concurrencer les films alimentaires.

Dans le monde, un tiers des aliments destinés à la consommation humaine est gaspillé. Parmi les coupables de ce phénomène multi-causal : l'emballage des aliments parfois inefficace, qui rend impropre à la consommation les produits avant qu'ils n'arrivent à la table des consommateurs. En plus de ne pas toujours garantir la fraîcheur des aliments, ces emballages sont en très large majorité en plastique, et donc nuisibles à l'environnement.

Face à ces enjeux, le remplacement des emballages plastiques fait l'objet de nombreuses recherches dont certaines semblent plutôt prometteuses. C'est du moins le cas d'un des matériaux candidats aujourd'hui dévoilé dans une étude publiée par la revue ACS Sustainable Chemistry and Engineering. Il s'agit plus précisément d'un nouveau film alimentaire développé par le docteur Carson Meredith, professeur à la Georgia School of Chemical and Biomolecular Engineering et son équipe.

Une association de polymères très efficace

Dans un communiqué, ils présentent leur solution "durable, flexible, pouvant se placer autour des aliments frais ou transformés". Ce nouveau plastique est composé des deux biopolymères les plus communs sur terre. Le premier est la cellulose, un constituant des cellules végétales, déjà largement utilisé dans l'industrie. Le second est la chitine, une molécule présente dans les coquilles de crabes et autres fruits de mer, mais aussi dans la carapace de nombreux insectes.

La cellulose est connue depuis longtemps pour ses propriétés intéressantes dans la confection de matériaux légers et résistants. Elle est utilisée pour confectionner du papier ou des vêtements. La chitine est bien moins couramment utilisée. Les deux composés sont présents dans le film sous forme de nano fibres, en couche superposées : une couche de cellulose déposée sur une couche de chitine, et ainsi de suite.

Une fois le processus terminé, le matériel se révèle flexible, fort, transparent et biodégradable, affirment ses concepteurs. L'un des avantages majeurs de cette structure repose sur le fait que ces deux constituants ont des charges opposées et s'attirent, formant ainsi un film dense lorsqu'ils sont associés.

Une structure potentiellement plus performante que le plastique

Le matériau est comparé au PET, polyéthylène téréphtalate, l'un des matériaux de conservation transparent les plus courants et dérivé du pétrole. Carson Meredith explique : "notre matériau a montré une réduction de la perméabilité de l'oxygène jusqu'à 67% supérieur à celle du PET, ce qui signifie qu'il pourrait en théorie garder frais les aliments plus longtemps". Ces bonnes performances sont possibles grâce à la structure cristalline du film.

"Il est difficile pour une molécule de gaz de pénétrer un cristal solide car il doit perturber l'ensemble de la structure cristalline", poursuit le spécialiste. "Par contre, un matériau comme le PET présente des parties amorphes ou non cristallines, qui laissent un passage plus facile pour une petite molécule de gaz qui tente de se faufiler au travers".

Des opportunités réelles sur le marché de l'emballage

Avec la quantité de cellulose produite chaque année et les réserves de chitine présentes dans les restes de fruits de mer non-utilisés par l'agroalimentaire, les chercheurs estiment qu'il y a suffisamment de matière disponible pour faire de ce film une alternative concrète aux emballages plastiques. Une alternative d'une importance aujourd'hui cruciale alors que la pollution associée à ces déchets est au coeur des préoccupations.