Une nouvelle combinaison de fibres de bois et de soie d'araignée pourrait rivaliser avec le plastique après avoir surpassé les tests

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Une nouvelle combinaison de fibres de bois et de soie d'araignée pourrait rivaliser avec le plastique après avoir surpassé les tests

Par Good News Network - 18 sept. 2019

Les chercheurs ont développé un nouveau matériau unique en bois et en soie d'araignée - et comme il surpasse la plupart des matériaux synthétiques et naturels d'aujourd'hui en offrant une résistance, une rigidité et une ténacité accrues, les scientifiques disent qu'il pourrait un jour remplacer le plastique.

Atteindre simultanément la résistance et l'extensibilité a été jusqu'à présent un grand défi en ingénierie des matériaux: augmenter la résistance a signifié perdre l'extensibilité et vice versa.

Aujourd'hui, les chercheurs de l'Université Aalto et du Centre de recherche technique VTT de Finlande ont réussi à surmonter ce défi en s'inspirant de la nature.

Les chercheurs ont créé un véritable matériau biosourcé en collant les fibres de cellulose de bois et la protéine de soie trouvée dans les fils de toile d'araignée. Le résultat est un matériau très ferme et résilient qui pourrait être utilisé à l'avenir comme remplacement possible du plastique, dans le cadre de composites biosourcés et dans les applications médicales, les fibres chirurgicales, les industries textiles et les emballages.

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Selon le professeur Markus Linder de l'Université Aalto, la nature offre d'excellents ingrédients pour développer de nouveaux matériaux, tels que la cellulose ferme et facilement disponible et la soie dure et flexible utilisée dans cette recherche. L'avantage de ces deux matériaux est que, contrairement au plastique, ils sont biodégradables et n'endommagent pas la nature de la même manière que le micro-plastique.

«Nous avons utilisé de la pulpe de bouleau, l'avons décomposée en nanofibrilles de cellulose et les avons alignées en un échafaudage rigide. Dans le même temps, nous avons infiltré le réseau cellulosique avec une matrice adhésive en soie d'araignée douce et dissipatrice d'énergie », explique le chercheur Pezhman Mohammadi de VTT.

La soie est une protéine naturelle qui est excrétée par les animaux comme les vers à soie et qui se trouve également dans les fils de toile d'araignée. La soie de toile d'araignée utilisée par les chercheurs de l'Université Aalto, cependant, n'est pas réellement tirée des toiles d'araignée; il est plutôt produit par les chercheurs utilisant des bactéries à ADN synthétique.

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«Parce que nous connaissons la structure de l'ADN, nous pouvons le copier et l'utiliser pour fabriquer des molécules de protéines de soie qui sont chimiquement similaires à celles trouvées dans les fils de la toile d'araignée. L'ADN contient toutes ces informations », a expliqué le chercheur principal et professeur d'université Markus Linder.

«Notre travail illustre les possibilités nouvelles et polyvalentes de l'ingénierie des protéines», a ajouté Pezhman. «À l'avenir, nous pourrions fabriquer des composites similaires avec des blocs de construction légèrement différents et obtenir un ensemble de caractéristiques différent pour d'autres applications. Actuellement, nous travaillons à la fabrication de nouveaux matériaux composites comme implants, objets de résistance aux chocs et autres produits. »

Le projet de recherche fait partie des travaux du Centre d'excellence en génie moléculaire des matériaux hybrides biosynthétiques. La recherche a été publiée dans Avancées scientifiques plus tôt cette semaine.

Réimprimé de l'Université Aalto

Photo de l'Université Aalto

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