Elles présentent aussi une surface spécifique
extrêmement élevée qui leur permet de
réagir avec l’eau mais aussi avec des substances
organiques ou inorganiques ainsi qu’avec des polymères.
Ces nanofibres de cellulose sont ainsi une matière
première obtenues par des voies biologique, aussi
biodégradable, utilisable à des fins techniques, par
exemple pour le renforcement de (bio)polymères pour la
production de matériaux légers destinés
à l’industrie ou encore pour confectionner des
membranes pour des emballages ou des filtres pour des applications
biomédicales.
La solution: une modification chimique
La nanocellulose ainsi isolée à partir de
la cellulose se présente sous forme d’une suspension
aqueuse. Toutefois, lors du séchage, les nanofibres
s’agglutinent entre elles pour former un matériau
d’aspect corrneux et elles perdent leurs excellentes
propriétés mécaniques. Pour éviter
cela, les scientifiques de l’Empa ont développé
un procédé permettant de sécher cette
nanocellulose sans qu’elle s’agglutine. Ce
procédé consiste à modifier chimiquement la
nanocellulose à l’aide d’un procédé
facilement transposable à l’échelle industrielle
et absolument inoffensif même pour les applications
alimentaires.
Le résultat est excellent: après redispersion dans
l’eau, la poudre de nanocellulose modifiée
présente les mêmes propriétés que la
nanocellulose non modifiée et non séchée.
Cette poudre de nanocellulose est ainsi une alternative
intéressante aux suspensions de nanocellulose
conventionnelles pour la synthèse de
«bio-nano-matériaux» composites. Les suspensions
conventionnelles sont en effet composées de plus de 90
pour-cent d’eau – ce qui fait exploser les frais de
transport et augmente les risques d’une décomposition
par les bactéries ou les champignons. De plus, les
suspensions aqueuses de nanocellulose sont compliquées
à utiliser du fait qu’il faut le plus souvent passer
à un autre agent dispersant au cours des processus de
transformation chimiques.
Le prix de la recherche Empa 2011 attribué
à Christian Eyholzer
Les travaux sur ce nouveau procédé de production et
sur les applications de la nanocellulose dans divers
bio-polymères ont été
récompensés par l’attribution du Prix de la
recherche Empa 2011. En étroite collaboration avec
l’Université technologique de Lulea en Suède, le
chercheur et doctorant de l’Empa Christian Eyholzer a
développé des colles, des hydrogels et des
polymères biodégradables renforcés à
l’aide de cette nouvelle poudre de nanocellulose. Une fois sa
thèse de doctorat achevée, Eyholzer a quitté
l’Empa et il travaille actuellement chez Sika comme chef de
projet dans le département de développement de cette
entreprise.
Auteur: Nina Baiker
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