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Institut Carnot PolyNat

par Claudine Lylap - 3 février 2012

Matériaux souples bio-sourcée fonctionnels innovants à haute valeur ajoutée

PolyNat s’intéresse à l’élaboration et à la valorisation de matériaux fonctionnels à haute valeur ajoutée soit « hybrides » (en partie issus des ressources fossiles et naturelles), soit intégralement « biosourcés », en tirant profit de l’autoassemblage de briques élémentaires constituant la matière végétale (glycopolymères, nanocristaux, fibres cellulosiques), aux échelles micro- et nanométrique

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 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 :

  • À court terme : emballage, industries des pâtes, papiers et cartons (papier intelligent), imprimerie (encres fonctionnelles), santé (dispositifs médicaux, patchs intelligents et implants), bâtiment (isolation).
  • 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).
  • À long terme : électronique imprimée verte, biocapteurs (glycofilms nanoorganisés) et agroalimentaire

La stratégie de Polynat permettra la substitution progressive du carbone fossile par le carbone renouvelable en favorisant une pénétration plus rapide des secteurs industriels et des applications innovantes.


Cinq défis scientifiques et technologiques de Polynat

L’ambition des cinq laboratoires partenaires de l’Institut 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. Ils se sont fixés cinq défis :

  • Exploitation de l’hétérogénéité de la matière première à l’échelle nano et microscopique.
  • Maîtrise de l’auto-assemblage et de la nano-organisation de glycopolymères naturels en vue d’applications à haute valeur ajoutée.
  • Maîtrise des propriétés des nanocristaux et des microfibrilles de cellulose.
  • Maîtrise et transformation des propriétés des produits biosourcés pour obtenir des fonctionnalités ciblées.
  • Éco-procédés, de l’élaboration du matériau au procédés industriel : preuve du concept industriel à l’échelle pilote (gros volume et grande surface).


Cinq laboratoires grenoblois partenaires de Polynat

L’Institut Carnot PolyNat s’appuie sur l’expertise scientifique pluridisciplaire des cinq laboratoires partenaires dans les domaines de la chimie, physico-chimie et la rhéologie des polymères et colloïdes, la mécanique des fluides multiphasiques, les procédés de production des papiers et cartons, et la mise en forme des composites.

Laboratoire Rhéologie & Procédés [UMR 5520 UJF-Grenoble INP-CNRS]

Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales (CERMAV) [UPR 5301 du CNRS]

Laboratoire Génie des Procédés Papetiers (LGP2) [UMR 5518 Agefpi-Grenoble INP-CTP-CNRS]

Centre Technique du Papier (CTP)

Laboratoire Sols, Solides, Structures, Risques (3S-R) [UMR 5521 UJF-Grenoble INP-CNRS]


Laboratoire Rhéologie et Procédés - 363 rue de la Chimie- Bâtiment B - Domaine Universitaire - BP 53 - 38041 Grenoble cedex 9 - (33) 4 56 52 01 96