De nos jours, il n'y a pas moyen d'échapper aux plastiques. Nous produisons plus de 300 millions de tonnes de plastique chaque année, dont plus de 40 % sont transformés en films d'emballage. Beaucoup de ces produits de film plastique, tels que les sacs en plastique et les emballages alimentaires, ont une durée de vie de quelques minutes à quelques heures, pourtant, ils peuvent persister dans l'environnement pendant des centaines d'années.

Alors que l'augmentation rapide de la production de films plastiques jetables dépasse la capacité du monde à y faire face, La pollution par les films plastiques est devenue l'un des problèmes environnementaux les plus urgents. Avec la lumière du soleil, vent, et l'action des vagues, un seul sac en plastique peut être brisé en jusqu'à 1,75 million de fragments microscopiques. Ces soi-disant microplastiques ont été trouvés dans tous les coins du globe depuis le mont Everest, le plus haut sommet, à la tranchée des Mariannes, le creux le plus profond. Ainsi, ils ont été trouvés dans plus de 100 espèces, comprenant, poisson, crevette, et oiseaux.

Dans une étude publiée dans Question , une équipe dirigée par le professeur Yu Shuhong de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) de l'Académie chinoise des sciences a signalé un film nanocomposite ultra-résistant et transparent inspiré de la nacre, qui est construit à partir d'ingrédients durables par des bactéries vivantes. Ce film durable est fabriqué par un simple processus de fermentation en une étape, appelé processus de biosynthèse assistée par aérosol. Ce nouveau processus de fermentation combinait le dépôt de nanomatériaux et l'assemblage à l'échelle nanométrique avec un processus de sécrétion bactérienne pour obtenir une résistance et une transparence accrues. Bénéficiant de l'association de nanofeuillets d'argile et de cellulose bactérienne, ce film traite une structure "brique et fibre" inspirée de la nacre qui offre une résistance mécanique exceptionnelle. Pendant ce temps, l'interaction entre les nanofeuilles d'argile et les bactéries a donné lieu à des fibres de cellulose bactérienne plus fines qui améliorent encore la résistance et la transparence du film.

Ce film composite inspiré de la nacre possède de multiples propriétés macroscopiques intrigantes dans un seul matériau, y compris des propriétés optiques uniques et d'excellentes propriétés mécaniques. Bénéficiant de la structure "brique et fibre" inspirée de la nacre avec une fibre BC plus fine, la transmittance et le voile du film composite inspiré de la nacre sont supérieurs à 73 % et 80 %, respectivement, dans tout le spectre visible. Les performances optiques uniques combinant une transmittance optique élevée et un voile optique élevé sont essentielles pour une gestion efficace de la lumière dans les dispositifs optoélectroniques, ce qui est difficile pour les films plastiques en raison de leur structure homogène. Un tel film composite inspiré de la nacre avec une transparence et un voile élevés peut être utilisé comme matériau potentiel pour remplacer le plastique dans la gestion de la lumière.

Pendant ce temps, le composite inspiré de la nacre obtenu possède une résistance élevée (~482 MPa) et une rigidité (~15 GPa), qui sont plus de six et trois fois supérieures à celles du film PET, respectivement. Outre, une bonne flexibilité permet au composite inspiré de la nacre d'être plié dans la forme souhaitée et de ne présenter aucun dommage visible après dépliage. De plus, le composite inspiré de la nacre présente un coefficient de dilatation thermique extrêmement faible (~3 ppm K-1) et une température de service maximale élevée (jusqu'à 250 oC), ce qui signifie une meilleure stabilité thermique et une stabilité dimensionnelle du composite inspiré de la nacre, ce qui le rend plus sûr et plus fiable que les plastiques utilisés quotidiennement. Comparé à des polymères biosourcés passionnants, notre composite inspiré de la nacre présente de bien meilleures propriétés mécaniques et thermiques avec une bonne durabilité. Par ailleurs, étant donné la caractéristique intrinsèque de la fermentation, La production à grande échelle de ce composite durable inspiré de la nacre à des fins commerciales est attendue dans un proche avenir.

Le composite inspiré de la nacre peut non seulement remplacer le plastique et nous éviter de nous y noyer, mais montre également un grand potentiel en tant que prochaine génération de matériau de substrat pour l'électronique flexible. En général, un substrat idéal pour l'électronique flexible nécessite une transparence optique pour les écrans, flexibilité et pliabilité, faible coût et stabilité dimensionnelle sous cyclage thermique. Intègre l'excellente mécanique, propriétés thermiques et optiques en un seul matériau, le composite inspiré de la nacre jouera un rôle très important en tant que nouveau matériau de substrat pour l'électronique flexible.