Une Pilote équipe de chercheurs de l'Institut Sur le marché Jean-Lamour d'Épinal vient de déposer un brevet sur des matériaux monolithiques dérivés de tanins aux structures poreuses originales, se présentant sous forme d'émulsions durcies. Le procédé utilise sous forme de poudres des tanins extraits d'écorces d'arbres, disponibles à différents niveaux de pureté et déjà commercialisés. La méthode consiste à mettre ces poudres en solution dans de l'eau en présence d'un catalyseur, d'un durcisseur, d'une huile végétale et d'un tensioactif naturel, qui stabilise l'émulsion obtenue après agitation du mélange. Le produit qui en résulte est composé à 94 % de molécules d'origine naturelle. La « mayonnaise » ainsi obtenue est ensuite durcie dans une étuve. Il en ressort un monolithe non poreux, du fait des gouttes d'huile emprisonnées dans sa structure. Celles-ci sont éliminées par un lavage à reflux de solvant pour arriver à la porosité souhaitée. « Il est même possible de se passer complètement d'huile végétale en agitant intensément le mélange afin d'y incorporer de l'air et obtenir des matériaux poreux de natures différentes », explique Alain Celzard, professeur à l'Institut Jean-Lamour et à l'université de Lorraine ayant dirigé les recherches. « Il résulte de cette technique une diversité de structures poreuses encore jamais atteinte. » En effet, la taille des cellules et la densité de ces matériaux sont ajustables, avec une plage de porosité comprise entre 75 et 95 %. Et, en dépit de valeurs aussi élevées, la résistance mécanique reste excellente. Premiers de leur genre, ces matériaux sont susceptibles d'être utilisés dans de nombreuses applications dans les domaines de l'énergie et de l'environnement. La plus prometteuse est la catalyse des procédés, car les tanins portent à leur surface de très nombreuses fonctions hydroxyles, qui permettent une intense complexa-tion des métaux de transition. Ces nouveaux matériaux peuvent ainsi être « fonctionnalisés » en ajoutant des groupements organiques ou des nanoparticules métalliques sur leur surface, en fonction des besoins : de l'argent leur conférera par exemple des propriétés antibactériennes pour une utilisation en tant que filtres de l'air ou de l'eau. Ils pourront également piéger des métaux lourds tels que le plomb ou le cadmium dans l'eau. Enfin, leur chimie de surface rend possible des réactions de greffage laissant envisager l'immobilisation d'enzymes pour de la catalyse enzymatique. Aussi poreux que le polystyrène et pouvant être préparés à la forme désirée, ils peuvent par ailleurs servir d'isolants thermiques. Ils sont également uti lisables comme pare-feu, car ils sont « très peu inflammables, et se consument difficilement et sans flamme ». Enfin, les cellules ouvertes de leur structure laissent envisager d'intéressantes perspectives dans le domaine de l'isolation phonique. Le tanin étant commercialisé à environ 1 200 euros la tonne, contre 2 600 euros pour les ré sines phénoliques qui constituent le matériau synthétique le plus proche, ces produits très récents s'avèrent économiquement compétitifs. « Nous recherchons des partenaires industriels intéressés pour développer ces matériaux à une autre échelle afin de les adapter à leurs besoins en remplacement de leurs produits synthétiques actuels », annonce Alain Celzard. À noter que ces recherches ont été distinguées par Environnement Magazine Clean-tech et l'Ademe par un Prix des techniques innovantes pour l'environnement, remis fin novembre lors de Pollutec.