Une nouvelle colle qui exploite le pouvoir des plantes
Par Mike Howie.
Dans un effort collaboratif, des chercheurs de quatre universités à travers le globe ont créé un nouveau type de colle plus forte et plus durable. Ils ont produit cette colle en mélangeant des nanocristaux de cellulose (CNC) dérivés de plantes, qui peuvent être prélevés sur des biomasses résiduelles issues de l’agro-industrie ou sur du papier recyclé, avec de l’eau.
Plus forte que la concurrence
Sur une surface plane, une seule goutte de cette colle peut maintenir en place une charge de 90 kg, soit presque 200 livres. Cependant, la colle est conçue pour être 70 fois moins puissante sur une surface perpendiculaire à son plan. Ceci signifie que la colle peut non seulement supporter le poids d’un adulte, mais elle peut également être éliminée à l’aide d’un seul doigt. Pour résumé, elle agit comme plus comme des autocollants que comme une colle instantanée, en optimisant les avantages de ces deux adhésifs.
“L’aspect le plus incroyable de cette colle est que même si notre nouvel adhésif peut être directement prélevé sur des biomasses résiduelles,” déclare le Dr Blaise Tardy de l’Université Aalto en Finlande, “il dépasse les produits synthétiques disponibles dans le commerce, et de loin.” Le fait de pouvoir maintenir en place un poids si lourd avec si peu de colle, c’est incroyable, explique-t-il, surtout qu’il s’agit d’une solution naturelle à base de plantes.
Les colles avec une puissance similaire sont souvent coûteuses et difficiles à fabriquer, ce qui n’est pas le cas avec la colle à base de plantes. Les particules biologiques utilisées comme ingrédient principal peuvent être acquises à un coût relativement négligeable, et le processus de production ne nécessite que l’ajout d’eau et le séchage du mélange. La phase de séchage est liée au temps qu’il faut pour que l’eau s’évapore, qui est actuellement d’environ deux heures. En revanche, cette durée peut être contrôlée et potentiellement réduite avec l’utilisation de l’évaporation accélérée par la chaleur.
“Notre nouvel adhésif peut être directement prélevé sur des biomasses résiduelles,” déclare le Dr Blaise Tardy.
La nouvelle colle pourrait ouvrir la voie vers d’autres colles plus durables, utilisées pour diverses applications. Par exemple, elle pourrait être utilisée pour protéger des composants fragiles de grande valeur dans la microélectronique, qui peuvent potentiellement subir des chocs physiques brusques. Avec son élimination facile, la nouvelle colle pourrait également servir à la fabrication d’éléments structuraux et décoratifs plus réutilisables. Et plus important encore, elle pourrait être utilisée pour les nouvelles applications de conditionnement. Comme l’a dit le Dr Tardy, “un bon conditionnement écoresponsable avec une mauvaise colle reste un mauvais conditionnement.”
Plus sûre que les autres options
Plusieurs autres colles, notamment les gammes à forte adhérence, peuvent être dangereuses pour l’environnement, toxiques pour les humains et inflammables. Certaines contiennent des solvants nocifs comme le toluène et les naphtes. D’autres contiennent du n-hexane, qui peut causer une neuropathie périphérique. Tandis que certains ingrédients de la colle peuvent entraîner des irritations cutanées ou des allergies, d’autres, comme les éthers diglycidyliques, qui sont suspectés être des agents cancérogènes. Et bien sûr, les vapeurs de colle peuvent causer divers effets, y compris des maux de tête, une perte de l’appétit et une réduction de la tension artérielle. Même certaines colles utilisées au quotidien rejettent des vapeurs suffisamment puissantes pour être utilisées à mauvais escient. Cette nouvelle colle vise, en partie, à réduire ces dangers.
En plus des chercheurs de l’Université Aalto, l’équipe comprend des membres de l’Université de Tokyo, de l’Université du Sichuan et de l’University of British Columbia.
Orlando Rojas, professeur à l’Université Aalto, a ajouté que “la compréhension profonde de la manière dont les nanoparticules de cellulose, mélangées avec l’eau, forment un adhésif aussi impressionnant est le résultat de la collaboration entre moi-même, le Dr Tardy, Luiz Greca, le professeur Hirotaka Ejima, le Dr Joseph J. Richardson et le professeur Junling Guo. Ceci met en lumière une collaboration fantastique et l’intégration des connaissances pour l’élaboration d’une application extrêmement séduisante, peu coûteuse et sécurisée.”
