Des chercheurs créent des emballages composites comestibles et transparents à partir de biocellulose
Des scientifiques ont mis au point un matériau comestible, transparent et biodégradable qui présente un potentiel d'application considérable dans le domaine des emballages alimentaires.
Les emballages alimentaires en plastique représentent une part importante des déchets Plastiques dans les décharges. Face à la montée des préoccupations environnementales, les chercheurs se tournent vers des solutions de remplacement d'origine biologique.
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Des scientifiques de l'université chinoise de Hong Kong (CUHK) ont mis au point un matériau comestible, transparent et biodégradable qui présente un potentiel considérable pour l'emballage alimentaire.
La forte dépendance à l'égard des produits pétrochimiques et la non-biodégradabilité inhérente aux emballages en plastique font qu'ils contribuent depuis longtemps à la contamination de l'environnement. Une équipe de CUHK s'est intéressée à la cellulose bactérienne (BC), un composé organique dérivé de certains types de bactéries qui a attiré l'attention en tant que solution durable, facilement disponible et non toxique à l'utilisation omniprésente des plastiques.
Le professeur To Ngai, du département de chimie de CUHK et auteur correspondant de l'étude, a expliqué que l'impressionnante résistance à la traction et la grande polyvalence de la BC sont la clé de son potentiel.
Il a déclaré au SCI : "Des recherches approfondies ont été menées sur le BC, notamment sur son utilisation dans les emballages intelligents, les films intelligents et les matériaux fonctionnalisés créés par le biais de mélanges, de revêtements et d'autres techniques. Ces études démontrent le potentiel de la fibre de carbone comme substitut aux matériaux d'emballage en plastique à usage unique, ce qui en fait un point de départ logique pour notre recherche".
Contrairement à la cellulose que l'on trouve dans les parois cellulaires des plantes, le BC peut être produit par fermentation microbienne, ce qui élimine la nécessité de récolter des arbres ou des cultures. M. Ngai note que, par conséquent, "cette méthode de production ne contribue pas à la déforestation ou à la perte d'habitat, ce qui fait du BC un matériau alternatif à la cellulose végétale, plus durable et plus respectueux de l'environnement".
Jusqu'à présent, l'adoption généralisée du BC a été limitée par sa sensibilité défavorable à l'humidité de l'air (hygroscopicité), qui a un impact négatif sur ses propriétés physiques.
Dans le récent article, publié dans le SCI Journal of the Science of Food and Agriculture, les chercheurs de CUHK proposent une nouvelle approche pour remédier aux limites des matériaux à base de BC. En incorporant certaines protéines de soja dans la structure et en la recouvrant d'un composite résistant à l'huile, les scientifiques ont réussi à créer un emballage composite à base de BC comestible, transparent et robuste.
M. Ngai a fait remarquer que cette approche est très facile à mettre à l'échelle. Elle ne nécessite pas de conditions de réaction spécifiques comme les réactions chimiques, mais plutôt une méthode simple et pratique de mélange et d'enrobage", a-t-il déclaré.
Cette approche offre une solution prometteuse au défi que représente le développement de matériaux d'emballage durables et respectueux de l'environnement pouvant remplacer à grande échelle les plastiques à usage unique.
L'étude a démontré que l'alternative plastique pouvait être complètement dégradée en l'espace de 1 à 2 mois. Contrairement à d'autres plastiques bio-dérivés tels que l'acide polylactique, le composite à base de CB ne nécessite pas de conditions de compostage industriel spécifiques pour se dégrader.
M. Ngai explique : "Le matériau mis au point dans le cadre de cette recherche est entièrement comestible, ce qui permet aux tortues et autres animaux marins de le consommer sans provoquer de toxicité aquatique dans l'océan".
Les chercheurs de CUHK explorent à présent les directions de la recherche future. Ils espèrent améliorer la polyvalence des films BC modifiés, afin qu'ils puissent être utilisés dans un plus grand nombre d'applications. Plus précisément, ils se concentrent sur le développement d'une colle thermodurcissable capable de créer des liens solides entre la cellulose bactérienne, ce qui lui permettrait d'être facilement moulée dans différentes formes lorsqu'elle est chauffée.
L'un des principaux problèmes posés par les films de cellulose bactérienne est qu'ils ne sont pas thermoplastiques, ce qui limite leur potentiel d'utilisation dans certaines applications. En nous attaquant à ce problème, nous espérons rendre les films de cellulose bactérienne plus compétitifs par rapport aux plastiques traditionnels tout en conservant leur caractère écologique", a expliqué M. Ngai.
M. Ngai espère que l'étude actuelle contribuera à lutter contre l'utilisation excessive des plastiques à usage unique, qui peuvent persister pendant des centaines d'années après seulement quelques jours d'exposition dans les rayons des supermarchés.
Cette recherche nous rappelle que les matières premières naturelles peuvent déjà posséder les caractéristiques nécessaires pour aller au-delà des fonctions de l'emballage plastique.
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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