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Un nouveau type de plastique peut être utilisé de façon répétée
Dernière revue: 02.07.2025
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Des employés du Laboratoire national Lawrence-Berkeley, qui dépend du Département de l'Énergie des États-Unis, ont créé un nouveau type de matériau polymère. Tel un jeu de construction, ce matériau peut être démonté et assemblé, adoptant la forme, la densité et la couleur souhaitées sans perte de qualité. Ce polymère est appelé polydicétoénamine, ou PDK.
La plupart des plastiques produits dans le monde ne sont pas recyclables. Des experts ont utilisé une nouvelle méthode de production permettant le recyclage moléculaire du produit.
Le plastique le plus connu et le plus courant actuellement, le PET (polyéthylène téréphtalate), n'est recyclable qu'à 25 %. Le reste finit dans des incinérateurs, des décharges ou se dépose dans le sol et les cours d'eau.
Les plastiques sont généralement constitués de longues molécules de carbone liées entre elles pour former des polymères. De par leur structure, ils présentent une stabilité chimique, c'est-à-dire qu'ils ne se corrodent pas. Pour adapter le matériau à un usage spécifique, d'autres composants chimiques sont ajoutés lors de la production. Par exemple, des additifs sont nécessaires pour rendre le plastique plus souple ou, au contraire, plus dense. Par la suite, ces additifs ne peuvent plus être éliminés de la composition, même par un traitement plastique spécialisé.
Des matériaux aux composants chimiques différents sont mélangés, combinés et fondus lors du processus de recyclage. Les propriétés du plastique recyclé sont quasiment impossibles à prédire.
Le recyclage du plastique est un problème majeur à l'échelle mondiale. La question de la pollution des écosystèmes est soulevée partout, et il faudra sans doute s'attendre à une aggravation de la situation à mesure que la quantité de plastique produit et non recyclé continue d'augmenter.
Il s’avère que les monomères qui composent le PDK sont facilement éliminés en immergeant simplement le matériau dans un liquide très acide, ce qui détruit les liaisons entre les monomères et les composants supplémentaires.
Les scientifiques ont découvert cette capacité du PDK en appliquant divers acides sur des récipients en verre utilisés pour la préparation de mélanges adhésifs. Les spécialistes ont constaté une modification de l'adhésif. Cela les a obligés à analyser le plastique par résonance magnétique nucléaire et spectroscopie, révélant ainsi l'originalité des monomères.
D'autres expériences ont montré que l'environnement acide décompose les polymères PDK en monomères, tout en les séparant des molécules supplémentaires. Les monomères peuvent ensuite être reconvertis en polymères, qui, après recyclage, seront totalement exempts d'autres composants. Les experts suggèrent que ce nouveau type de plastique pourrait devenir un analogue prometteur d'autres matériaux non recyclables.
Les experts ont déjà planifié le développement de plastiques PDK dotés de nombreuses propriétés thermomécaniques, destinés à être utilisés ultérieurement dans les industries du textile et de l'impression 3D. Il est également prévu de fabriquer de nouveaux types de plastiques à partir de matières végétales et respectueuses de l'environnement.
Les détails du travail ont été présentés sur les pages de Nature Chemistry (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).