Papier ou plastique ?

Un revêtement imperméable rigide pour le papier vise à réduire notre dépendance au plastique

17.05.2022 - Japon

Pour notre bien et celui de l'environnement, un nombre considérable de recherches sont menées sur la réduction du plastique pour de nombreuses et diverses applications. Pour la première fois, les chercheurs ont trouvé un moyen de conférer à des matériaux en papier relativement durables certaines des propriétés utiles du plastique. Cette opération peut être réalisée facilement, à moindre coût et efficacement. Un revêtement appelé Choetsu permet non seulement d'imperméabiliser le papier, mais aussi de conserver sa souplesse et de le dégrader en toute sécurité.

©2022 Hiroi et al.

Un rendu montrant la couche de silice appliquée à une substance, non limitée au papier, et des nanoparticules de titane réparties sur toute la surface. Celles-ci peuvent avoir un effet antimicrobien, comme l'illustre la destruction des bactéries au centre.

©2022 Hiroi et al.

Une grue en origami classique faite de papier et enduite de Choetsu (à gauche) et non enduite (à droite). Lorsqu'elle est immergée dans l'eau, la grue en papier couché conserve sa forme, tandis que celle qui n'est pas couchée sature rapidement d'eau et commence à se désintégrer.

©2022 Hiroi et al.
©2022 Hiroi et al.

Il est difficile d'échapper au fait que les matières plastiques sont, dans l'ensemble, nuisibles à l'environnement. Vous avez probablement vu des images de la pollution plastique qui s'échoue sur les plages, pollue les rivières et tue d'innombrables animaux. Pourtant, le problème semble souvent échapper à notre contrôle étant donné l'omniprésence des matières plastiques dans la vie quotidienne. Le professeur Zenji Hiroi, de l'Institut de physique du solide de l'université de Tokyo, et son équipe explorent les moyens d'aider la science des matériaux, et leur récente découverte vise à remplacer certaines utilisations du plastique par quelque chose de plus durable : le papier.

"Le principal problème des matériaux plastiques tel que je le vois est leur incapacité à se dégrader rapidement et en toute sécurité", a déclaré Hiroi. "Il existe des matériaux qui peuvent se dégrader en toute sécurité, comme le papier, mais il est évident que le papier ne peut pas répondre à la vaste gamme d'utilisations que peut avoir le plastique. Cependant, nous avons trouvé un moyen de donner au papier certaines des propriétés intéressantes du plastique, mais sans aucun de ses inconvénients. Nous l'appelons Choetsu, un revêtement biodégradable à faible coût qui ajoute imperméabilité et résistance au simple papier".

Choetsu est une combinaison de matériaux qui, lorsqu'ils sont appliqués sur du papier, génèrent spontanément un film solide et imperméable au contact de l'humidité de l'air. Le revêtement se compose de produits chimiques sûrs et peu coûteux, principalement du méthyltriméthoxysilane, un peu d'alcool isopropylique et une petite quantité de titanate de tétraisopropyle. Les structures en papier, par exemple les récipients alimentaires, sont pulvérisées ou plongées dans ce mélange liquide et sont séchées à température ambiante. Une fois séchée, une fine couche de silice contenant du méthyle, un type d'alcool, se forme sur la cellulose constituant le papier, lui conférant ses propriétés de résistance et d'étanchéité.

En outre, les réactions qui se produisent au cours de la procédure de couchage créent automatiquement une couche de nanoparticules de dioxyde de titane. Celles-ci donnent naissance à une propriété antisalissure et antibactérienne connue sous le nom d'activité photocatalytique, qui protège l'article couché pendant une longue période. Tous les produits chimiques impliqués dans le revêtement se décomposent au fil du temps en éléments inoffensifs tels que le carbone, l'eau et le silicium semblable à du sable.

"Le défi technique est relevé et certaines applications pourraient être réalisées prochainement, comme des articles destinés à la consommation, à l'emballage ou au stockage des aliments", a déclaré M. Hiroi. "Nous espérons maintenant pouvoir utiliser cette approche sur d'autres types de matériaux. La composition du liquide peut être adaptée à d'autres matériaux, et nous pouvons créer un revêtement résistant à la saleté et à la moisissure qui pourrait se former sur le verre, la céramique et même d'autres plastiques afin d'étendre leur utilité. Aux côtés de la chercheuse Yoko Iwamiya, qui travaille dans ce domaine depuis un certain temps déjà, et du reste de mon équipe, j'espère que nous pourrons faire quelque chose de vraiment bénéfique pour le monde."

Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.

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