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Grenoble INP
LGP2, un pôle de recherche innovant
Ecole internationale du papier, de la communication imprimée et des biomatériaux
LGP2, un pôle de recherche innovant

LGP2 & PolyNat




Développer l'éco-production de matériaux biosourcés fonctionnels

L'ambition 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.

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 :
  • 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.
  • Élaborer à plus long terme des matériaux 100 % biosourcés.
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.

5 laboratoires grenoblois

L'Institut Carnot PolyNat s'appuie 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.

5 défis scientifiques et technologiques

  • 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 process industriel : preuve du concept industriel à l'échelle pilote (gros volume et grande surface).

Des matériaux biosourcés aux propriétés variées

La fonctionnalisation des fibres et glycopolymères naturels permet 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 :
  • 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.

Rédigé par Anne Pandolfi

mise à jour le 17 juillet 2015

Soutien financier par

Communauté Université Grenoble Alpes
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