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| La nature est une championne en matière de gestion d'énergie. Pourquoi ne pas s'en inspirer ? © L'Internaute |
Copier la nature pourrait bouleverser la chimie. C'est en tous cas l'ambition de la chimie douce. Initiée par le français Jacques Livage, en 2001, cette discipline consiste à synthétiser des matériaux en s'inspirant des capacités des êtres vivants comme les diatomées ou les bactéries. L'intérêt est essentiellement écologique puisque ces synthèses nécessitent peu d'apport énergétique. Là où l'on fabrique par exemple des céramiques à des températures de plus de 1000 °C, la chimie douce permet de le faire à moins de 200 °C.
| "En chimie douce, le mode de synthèse s'apparente aux réactions de polymérisations organiques" |
Comment ? En chimie douce, pas de réactifs toxiques, de solvants polluants ni de fortes chaleurs : le mode de synthèse s'apparente aux réactions en jeu dans les polymérisations organiques. Cela nécessite de comprendre et décortiquer les processus de formation, les règles et modes de construction des objets biologiques, de savoir contrôler les liens chimiques et physico-chimiques aux interfaces, la forme et le compactage des nanoparticules.
Au final, l'apprentissage du savoir-faire de certains systèmes vivants devrait permettre la fabrication de matériaux nouveaux et performants.
Protéger des façades et des vitres
Un exemple : certaines bactéries sont capables de réaliser la biominéralisation, c'est à dire fabriquer des céramiques en carbonate de calcium CaCO3. Comme elles sont inoffensives pour l'homme, on peut enduire la façade des bâtiments d'un "bouillon bactérien" contenant bactéries et substances nutritives. La minéralisation se produit, puis les bactéries meurent en laissant une couche de CaCO3 de quelques millimètres d'épaisseur, protectrice pour les pierres et les murs.
On peut aussi utiliser la chimie douce pour recouvrir les vitres de surfaces protectrices et actives (anti reflet, anti UV...) grâce à des procédés dits sol-gel qui permettent la production de matériaux vitreux sans recourir à la fusion, par simple polymérisation de précurseurs moléculaire en solution, en présence de catalyseurs. Or, la vie produit des catalyseurs, les enzymes, et on peut les copier. Bien entendu, si l'on veut que la méthode garde son intérêt écologique, il faut fabriquer des catalyseurs selon des procédés de chimie douce également.
Les premiers résultats ont consisté en la création de céramiques aux propriétés nouvelles. Mais ces différentes structures pourraient avoir des applications depuis la santé jusqu'aux besoins de la conquête de l'espace. La chimie douce sera-t-elle la chimie des matériaux du futur ?
