L'adhésif naturel créé par les moules pour se coller les unes aux autres et aux surfaces sous-marines a inspiré une nouvelle colle non toxique. Crédit :Jonathan Wilker/Purdue
Il semble que les gâteaux conçus dans les émissions de cuisine compétitives deviennent plus gros et plus complexes chaque année. De la recréation de scènes de jeu complètes aux sculptures grandeur nature, les boulangers doivent souvent avoir de sérieuses compétences architecturales. Ils doivent également faire en sorte que toutes les pièces collent ensemble.
Un nouvel adhésif à base de soja créé dans le laboratoire de Jonathan Wilker à l'Université Purdue pourrait résoudre de tels problèmes, même s'il va laisser à quelqu'un d'autre le soin de déterminer son goût, il a dit.
Wilker étudie comment les animaux marins, comme les huîtres et les moules, créer des adhésifs naturels. Contrairement à la plupart des colles que vous trouverez dans une quincaillerie, ces adhésifs sont non toxiques, et beaucoup résistent sous l'eau. En essayant de recréer un jour une nouvelle colle dans son labo, Wilker a remarqué quelque chose d'étrange.
"Les choses collaient alors qu'elles n'auraient pas dû l'être, " a-t-il dit. " Nous avons constaté que les composants utilisés, protéines et sucre, réagissaient et se transformaient en adhésif."
C'est l'essence de la chimie Maillard, ou "chimie culinaire, " pour ceux d'entre nous qui ne sont pas chimistes. Cela se produit lorsque vous faites griller une raie ou faites cuire du pain au four; au bout d'un moment, les bords commencent à brunir et une odeur savoureuse remplit l'air. Chimiquement, sucres et protéines se combinent pour créer des composés aromatiques.
D'habitude, il faut de la chaleur pour lancer ce processus, mais la chimie de Maillard est toute une classe de réactions désordonnées, et cela peut se produire de différentes manières. Les produits de chaque réaction sont impliqués dans leurs propres réactions et peuvent libérer des produits chimiques que nous ressentons comme des arômes. Décrire en détail la réaction de Maillard prendrait à lui seul tout un livre, selon PBS.
« Quand les aliments brunissent, certaines molécules se lient entre elles. Les protéines peuvent se connecter les unes aux autres en réagissant avec les sucres, " a déclaré Wilker. " Quand les créatures marines font leurs adhésifs, ils réticulent également des protéines entre elles. Ils utilisent une chimie totalement différente, mais l'idée est un peu similaire; les protéines de réticulation peuvent créer un adhésif."
Ce nouvel adhésif à base de soja ne tient pas bien sous l'eau, ce n'est donc probablement pas un remplacement parfait pour les colles toxiques utilisées dans le contreplaqué et l'aggloméré (dont les vapeurs, lorsqu'il est utilisé pour construire des maisons, peut être respiré par les propriétaires pendant de nombreuses années). Cependant, il peut être utilisé dans l'emballage de produits alimentaires certifiés biologiques.
« Les emballages alimentaires reposent généralement sur des adhésifs à base de pétrole typiques, qui peut lessiver des toxines, " a déclaré Wilker.
Non seulement ce nouvel adhésif est fabriqué à partir de composants alimentaires, mais c'est encore plus fort que Gorilla Glue sur bois. Sur l'aluminium, c'est à peu près pareil. Les résultats ont été publiés récemment dans le Journal de l'American Chemical Society .
Pour tester la résistance de l'adhésif, L'équipe de Wilker a collé deux morceaux de bois ou d'aluminium ensemble. Les extrémités ont un trou pour une goupille, et une machine les tire dans des directions opposées pour tester leur force. Le nouvel adhésif était si fort sur le bois que la goupille s'est déchirée à travers le trou.
Bien que l'adhésif à base de soja était assez fort, l'équipe a obtenu des résultats encore meilleurs avec une protéine différente, albumine de sérum bovin (BSA). La BSA est une protéine générique souvent utilisée dans les laboratoires pour des expériences. C'est bon marché pour les chercheurs, mais pas assez bon marché pour rendre un adhésif à base de BSA abordable à grande échelle commerciale.
« Si vous voulez percer le marché des adhésifs, votre produit doit être bon marché, haute performance, et le matériel doit aussi être disponible à grande échelle, " a déclaré Wilker. " Ce nouvel adhésif à base de soja peut être en mesure de répondre à ces exigences tout en étant également cultivé de manière renouvelable. "