Les résultats, publiés dans la revue Science, pourrait conduire à des véhicules, des avions et des appareils électroniques meilleur marché et plus écologiques. En effet, des chercheurs ont découvert une nouvelle famille de polymères qui sont plus résistants que de l’os, qui sont légers, qui ont la capacité de s’auto réparer, et cerise sur le sur le gâteau, ils sont 100 % recyclable !

Parce qu’ils sont résistants et légers, les thermodurcissables sont utilisés dans l’industrie automobile et l’aviation, souvent mélangés avec des fibres de verre, de carbone ou de Kevlar pour former des composites. Environ 50% du nouvel A350 d’Airbus, sera fabriqué à partir de matériaux composites.

Le problème c’est qu’aucun de ces thermodurcissable ne peut être recyclé. Une fois que la matière a été transformé il n’y a pas de retour possible. On ne peut pas revenir à l’état d’origine. Cela veut dire qu’on ne peut pas les recycler. Une fois que votre galaxie S5 est fichu, le châssis en thermodurcissable ne peut pas être refondu et recyclé. Il va tout droit à la poubelle. La faute à leur structure particulière qui, contrairement aux plastiques classiques, ne permet pas de les refondre. Ils ne peuvent qu’être détruits.

Pour la première fois, un thermodur recyclable a été produit !

Comme souvent, les découvertes importantes sont faites par hasard. Le docteur Jeanette Garcia, du Centre de recherche Almaden d’IBM à San José, a découvert une nouvelle famille de thermodurcissables quand elle a accidentellement oublié dans une éprouvette un des trois composants d’une réaction de polymérisation. « J’avais ce morceau de plastique, et je devais comprendre ce que c’était », a déclaré le Dr Garcia à la BBC. « J’ai du casser mon bécher avec un marteau. »

Ce morceau de plastique, produit à partir d’ingrédients étonnamment simples, s’est révélé être extrêmement dur et stable. De plus, il est soluble dans l’acide, ce qui permet de retrouver ses composants d’origine. Cette caractéristique permet de réutiliser les monomères pour une nouvelle application. Ils sont donc recyclables !

« Ce n’était pas du tout prévu, » a déclaré le Dr Garcia. « La première chose que j’ai fait ensuite a été d’éplucher la littérature, pour vérifier si cela avait été fait auparavant. J’ai supposé que ça l’était, car il s’agit d’une réaction chimique très simple. » Mais sa recherche n’a rien donné. C’était nouveau ! Une fois qu’elle a eu compris ce qu’elle avait créé, le Dr Garcia s’est mise à répéter son expérience. « Nous avons perdu beaucoup de ballons, » dit-elle.

En fait, ce résultat était tellement inattendu que l’équipe a dû faire appel aux supercalculateurs d’IBM pour stimuler la réaction chimique qui avait eu lieu en laboratoire.

La capacité de recyclage permet des économies considérables tout en limitant les déchets.

Cette nouvelle famille de polymères est appelée polyhexahydrotriazine, ou PHT – oui, c’est encore un nom très barbare impossible à retenir. Nous vous félicitons de l’avoir lu jusqu’au bout !

« L’impact potentiel est phénoménal», a déclaré le Dr Charl Faul, un chimiste des matériaux à l’Université de Bristol. Selon lui, l’étude offre une « réponse très simple, et élégante à un problème très ancien ».

Le docteur James Hedrick, en charge de la recherche chez IBM, est excité par les possibilités. Quand une pièce couteuse en composite est endommagée ou est en fin de vie, elle pourrait être réparée ou recyclée au lieu d’être jetée.

En plus de remplacer les composites traditionnels, le Dr Hedrick voit un potentiel énorme pour de nombreuses applications plus innovantes. «Nous sommes dans la phase de découverte», dit-il. « Chaque fois que vous découvrez une nouvelle réaction de polymérisation, elle conduit à toutes sortes de nouveaux matériaux. »

Des plastiques rigides recyclables et des gels qui s’auto-réparent s’ils se déchirent.

En plus d’une matière dure et recyclable, les chercheurs ont adapté leur process à un autre monomère et ont réussi à produire des gels souples capables de s’auto-réparer. Ceux-ci pourraient être utiles pour tout un tas d’applications, des cosmétiques à la peinture, en passant par la conception de capsules de médicaments, en raison de leurs propriétés de solubilité particulières.

« Les applications se comptent par centaines», a déclaré le Dr Hedrick. «Nous ne savons plus du tout ou donner de la tête. »