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12/09/2003 • 14h47

Une nano-fibre biodégradable produite à partir de déchets

Une nouvelle technique offre à la cellulose un avenir aussi prometteur que celui du Kevlar

Les ingénieurs chimistes de la Cornell University de New York ont découvert un procédé nano-technique qui leur permet de fabriquer une fibre ultra-fine et ultra-résistante à partir d’une matière première renouvelable, biodégradable et surtout, disponible en grande quantité sous forme de déchets industriels : la cellulose. À terme, ces fibres pourront être utilisées dans les vêtements de protection, les filtres à air et à eau, ainsi qu’en agriculture.

La cellulose est un des polymères naturels les plus abondants : c’est elle qui assure la rigidité et le maintien de la plupart des végétaux. Le bois, le coton, le papier et le chanvre sont essentiellement composés de fibres de cellulose. Certains spécialistes des matériaux pensent même que convenablement filée et tissée, cette fibre pourrait fournir des textiles plus résistants que le Kevlar. Ce matériau est une sorte de plastique très évolué, produit à partir d’hydrocarbures.

En utilisant de nouveaux solvants pour la cellulose, Margaret Frey et ses collègues chimistes de la Cornell University ont mis au point une technique révolutionnaire de filage qui permet de produire des fibres de cellulose 1000 fois plus fines que celles qui sont obtenues par les procédés actuels. Ils ont présenté leur découverte le 9 septembre au cours du congrès annuel de la Société américaine de chimie (ACS).

Propriétés ajustables

Leur procédé, baptisé "électrofilage", consiste à dissoudre la cellulose puis à filer ce polymère liquide en le forçant, grâce à un intense champ électrique, à passer à travers un nano-trou d’épingle d’un diamètre de 100 nanomètre (1/10 millionième de mètre). Cette technique permet d’obtenir des fibres offrant une bien plus grande surface de contact que les fibres produites par un filage classique.

D’après Frey, l’électrofilage est un moyen de manipuler à l’échelle nanoscopique l’orientation des molécules et la structure cristalline des fibres. Le procédé permettrait ainsi de créer des nanomatériaux dont on pourrait ajuster les propriétés physiques, mécaniques ou chimiques en fonction des besoins.

Le procédé est d’autant plus prometteur qu’il permet d’utiliser comme matière première les déchets et résidus issus de l’exploitation du bois et du coton. Les chercheurs pensent que leur électrofilage de la cellulose permettra bientôt de produire à faible coût des membranes filtrantes et des tissus à la fois indéchirables et biodégradables.

Présentation de la technique d’électrofilage de la cellulose par ses inventeurs:
http://www.cheme.cornell.edu/peopleevents/faculty/joo/research.html
 
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