La cellulose nanocristalline, ou CNC, est une ressource renouvelable et recyclable susceptible de rehausser la performance d’à peu près tout, de la carrosserie des automobiles aux pièces d’avion, en passant par la peinture, les adhésifs et les résines.
Même les articles médicaux comme les pansements adhésifs et la gaze pourraient en bénéficier.
Grâce à un procédé de fabrication du CNRC exploité sous licence, la société de biotechnologie Bio Vision Technology. produit maintenant de la cellulose nanocristalline de haute qualité pour les institutions de recherche et les entreprises qui étudient des applications lucratives pour ce matériau.
« Bio Vision souhaite développer de nouveaux bioproduits qui remplaceront ou complèteront les dérivés pétrochimiques », explique Stephen Allen, vice-président de la technologie de l’entreprise. « Il suffirait de remplacer deux pour cent des polymères venant actuellement de la pétrochimie pour que nous réduisions sensiblement notre empreinte carbone. »
Un autre avantage potentiel est que la CNC ouvre la porte à l’exploitation des résidus agricoles et forestiers.
Un polymère biodégradable léger et durable, plus solide que l’acier.
La cellulose nanocristalline est un élément fondamental de la cellulose, le polymère organique le plus abondant sur Terre. La cellulose présente des zones cristallines et non cristallines (amorphes). On obtient la CNC en retirant la cellulose amorphe pour ne laisser que des nanocristaux ressemblant à de minuscules aiguilles.
Les premières méthodes élaborées pour extraire la CNC recouraient à l’acide sulfurique pour dissoudre la cellulose amorphe. Pareille approche est toutefois coûteuse, plus dommageable pour l’environnement et difficile à mettre en application à l’échelle industrielle. Les scientifiques de l’Institut de recherche en biotechnologie du CNRC (IRB-CNRC), à Montréal, ont voulu simplifier le procédé. Résultat : une méthode en une étape faisant appel à un oxydant pour donner une fibre de qualité supérieure appelée « CNC carboxylée ».
« L’approche du CNRC est moins onéreuse, moins polluante, plus simple et plus facile à mettre à l’échelle, reprend M. Allen. Qui plus est, elle donne un produit final plus uniforme – chaque fibre mesure environ 150 nanomètres de longueur et 5 de largeur – qui se prête davantage aux applications industrielles. »
« La CNC carboxylée se travaille aussi plus aisément que celle obtenue avec l’acide sulfurique, parce qu’elle possède une ‘poignée’ chimique à laquelle d’autres composés peuvent se fixer pour donner de la CNC sur mesure convenant à diverses applications et pouvant être utilisée comme optimiseur de performance. »
Outre sa robustesse et sa durabilité, la cellulose nanocristalline réfléchit la lumière, ce qui en permet l’usage dans la pellicule optique réfléchissante employée sur les passeports, les cartes de crédit et le papier-monnaie. « Le matériau étant biodégradable, on pourrait aussi s’en servir pour administrer des médicaments précis qu’on associerait à la poignée carboxyle », conclut M. Allen.
[ Image haut : Mélissa Filiatrault inspecte un réacteur servant à fabriquer de la cellulose nanocristalline dans l’usine pilote environnementale de l’IRB-CNRC. ]
[ Image bas : Sabahudin Hrapovic utilise un microscope électronique à transmission pour observer la taille et la distribution des nanocristaux de cellulose. ]
finalement il est robuste et durable ou il est biodégradable et fragile ? Il sert de film de recouvrement ou il sert de matrice comme la fibre de carbone ou la fibre de verre ? Il serait alors coulé dans un autre matèriel ? on aimerait un peu plus d’explications sur son utilisation
Les nanotechnologies sont déjà bien présentes mais présentent un réel danger (minimisé par les industriels) pour la santé. Ces particules étant extrêmement petite (nano) peuvent se loger dans les poumons tout comme les particules d’amiante et générer des cancers. L’économie écologique ne sera pas une économie pour la secu. Il faudrait qu’il y ait des études cliniques avant de mettre ces particules dans tous les matériaux qui nous entourent.