Des chercheurs de l'Université Rutgers ont développé une technique pour créer des plastiques qui se dégradent en jours, mois ou années, inspirés des polymères naturels comme l'ADN. Cette approche vise à réduire la pollution environnementale due aux plastiques jetés. La méthode imite les structures chimiques permettant une dégradation rapide dans la nature.
En 2022, plus de 250 millions de tonnes de plastique ont été jetées dans le monde, avec seulement 14 % recyclés, laissant la plupart à être brûlés ou enfouis. Les efforts pour produire des plastiques biodégradables persistent depuis 35 ans, en utilisant des matériaux comme le bambou et les algues, bien que beaucoup ne se compostent pas facilement ou ne tiennent pas leurs promesses.
Yuwei Gu et son équipe à Rutgers, The State University of New Jersey, ont exploré pourquoi les polymères naturels comme l'ADN et l'ARN se dégradent rapidement tandis que les plastiques synthétiques durent des siècles. Ils ont identifié des groupes voisins dans les polymères naturels qui facilitent les attaques nucléophiles, rompant les chaînes polymériques avec moins d'énergie.
Les chercheurs ont synthétisé des structures artificielles imitant ces groupes et les ont incorporées dans de nouveaux plastiques. Cela permet aux matériaux de se déconstruire facilement, avec une durée de vie ajustée en modifiant la structure des additions. La dégradation convertit les longues chaînes en petits fragments, potentiellement réutilisables pour de nouveaux plastiques ou dissous en toute sécurité dans l'environnement.
«Cette stratégie convient le mieux aux plastiques qui bénéficient d'une dégradation contrôlée sur des jours à des mois, nous voyons donc un fort potentiel pour des applications comme les emballages alimentaires et d'autres matériaux de consommation à courte durée de vie», a déclaré Gu. Il a ajouté: «Pour l'instant, elle est moins adaptée aux plastiques qui doivent rester stables pendant des décennies avant de se dégrader – comme les matériaux de construction ou les composants structuraux à long terme.»
Des défis subsistent: les fragments liquides résultants nécessitent des tests de toxicité pour une libération sûre. La déconstruction requiert actuellement une lumière ultraviolette, bien que la lumière solaire ambiante suffise; les plastiques enfouis persisteraient sans elle. Le travail paraît dans Nature Chemistry (DOI: 10.1038/s41557-025-02007-3).