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dans le Carnot PolyNat pour l’éco-production de matériaux biosourcés fonctionnels |
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Révision :
30 mai 2011 |
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La recherche de Grenoble INP-Pagora s’implique
dans le Carnot PolyNat pour l’éco-production de matériaux biosourcés fonctionnels
Le Laboratoire Génie des Procédés Papetiers (LGP2) de Grenoble INP-Pagora
est membre de PolyNat, dédié à l’éco-production de matériaux biosourcés fonctionnels à haute valeur
ajoutée, qui a obtenu fin avril 2011 le label d’excellence Carnot pour 2011-2015.
Cinq centres de recherche grenoblois y développeront une recherche partenariale, en lien avec des
acteurs du monde économique : Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales (Cermav), LGP2,
Centre Technique du Papier (CTP), Laboratoire de Rhéologie & Procédés, et Laboratoire Sols, Solides,
Structures, Risques (3S-R).
Anne Pandolfi (Mai 2011)
PolyNat, éco-production de matériaux biosourcés fonctionnels à haute valeur ajoutée
L’ambition du Carnot PolyNat est d’approfondir les connaissances relatives à l’organisation
des fibres et glycopolymères naturels aux échelles nano- et microscopiques d’une part, et la
compréhension des relations structures-propriétés aux différentes échelles d’autre part.
En s’appuyant sur une recherche de pointe, il vise le développement de matériaux biosourcés
fonctionnels du laboratoire jusqu’à la production industrielle, via une stratégie en deux temps :
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Élaborer à court terme des matériaux dits hybrides
résultant de l’auto-assemblage des briques élémentaires qui constituent la matière végétale
– glycopolymères, nanocristaux, fibres cellulosiques – modifiées ou non avec des composants
issus des ressources fossiles. |
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Élaborer à plus long terme des matériaux 100 % biosourcés. |
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Cette stratégie permettra la substitution progressive du carbone fossile par le carbone
renouvelable en favorisant une pénétration plus rapide des secteurs industriels et des
applications innovantes.
L’Institut Carnot PolyNat s’appuiera sur l’expertise scientifique des cinq laboratoires
partenaires dans les domaines de la physico-chimie et la rhéologie des suspensions, la chimie
et physico-chimie des polymères et colloïdes, la mécanique des fluides multiphasiques, les
procédés de production des papiers et cartons, et la mise en forme des composites.
Cinq défis scientifiques et technologiques seront à relever :
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Exploitation de l’hétérogénéité
de la matière première à l’échelle nano et microscopique. |
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Maîtrise de l’auto-assemblage et de
la nano-organisation de glycopolymères naturels en vue d’applications à haute
valeur ajoutée. |
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Maîtrise des propriétés des nanocristaux
et des microfibrilles de cellulose. |
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Maîtrise et transformation des propriétés
des produits biosourcés pour obtenir des fonctionnalités ciblées. |
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Éco-procédés, de l’élaboration du matériau
au process industriel : preuve du concept industriel à l’échelle pilote (gros volume
et grande surface). |
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La fonctionnalisation des fibres et glycopolymères naturels permettra de conférer
aux nouveaux matériaux des propriétés variées et adaptées aux besoins : effet mémoire,
conductivité, stockage d’informations, propriétés optiques, propriétés barrières,
propriétés mécaniques, thermoformabilité, propriétés thermiques,…
Ces matériaux biosourcés fonctionnels pourront se substituer à des matériaux existants
sur des marchés de masse ou de niches, mais également permettre de créer de nouveaux
marchés en apportant des propriétés jusque là irréalisables à échelle industrielle.
Ces propriétés variées permettront ainsi de répondre à des défis technologiques
dans de nombreux secteurs d’application :
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À court terme : emballage, industries des pâtes,
papiers et cartons (papier intelligent), imprimerie (encres fonctionnelles), santé
(dispositifs médicaux, patchs intelligents et implants), bâtiment (isolation). |
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À moyen terme : sécurité des données, santé
(hydrogels interactifs, glycopuces), nano-électronique, affichage (écran conformable
de très grande surface), plasturgie (nouveaux matériaux renouvelables), transports
(matériaux légers pour l’automobile), logistique (traçabilité, identification). |
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À long terme : électronique imprimée verte,
biocapteurs (glycofilms nanoorganisés) et agroalimentaire. |
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Contact
LGP2
