Les scientifiques font état d'un nouveau matériau contenant un ingrédient utilisé pour fabriquer des briques qui s'avère prometteur en tant que revêtement transparent pour améliorer la résistance et les performances des emballages alimentaires en plastique. Appelées "nano-briques, " le film ressemble même à des briques et du mortier au microscope, ils disent. Le revêtement pourrait aider les aliments et les boissons à rester frais et savoureux plus longtemps et pourrait remplacer certains emballages en aluminium actuellement utilisés, ils notent. Les scientifiques ont décrit le nouveau, matériau respectueux de l'environnement ici aujourd'hui à la 241e réunion et exposition nationales de l'American Chemical Society (ACS).
Les bouteilles de soda en plastique ordinaires ont tendance à perdre leur pétillement après seulement quelques mois de stockage sur les tablettes des épiceries. Si les fabricants appliquent le nouveau revêtement sur ces bouteilles, le matériau pourrait ralentir la perte de gaz carbonique et aider les sodas à rester pétillants pendant plusieurs mois, voire plusieurs années, disaient les scientifiques. Le revêtement pourrait également prolonger la durée de conservation de ces emballages alimentaires portables appelés MRE (repas, Ready to Eat) qui soutiennent les soldats sur le terrain, avec l'avantage supplémentaire d'être micro-ondable, ils ont noté. Bien que conçu pour durer au moins trois ans, leur durée de conservation peut descendre jusqu'à trois mois lorsqu'ils sont exposés à des conditions difficiles telles qu'une chaleur élevée.
"C'est une nouveauté, la technologie « out of the box » qui confère au plastique les propriétés supérieures de conservation des aliments du verre, " a déclaré Jaime Grunlan, Doctorat., qui a rendu compte de la recherche. "Cela donnera aux consommateurs plus de goût, des aliments qui durent plus longtemps et contribuent à stimuler l'industrie de l'emballage alimentaire."
Grunlan note que les fabricants utilisent actuellement une variété de matériaux d'emballage avancés pour conserver les aliments et les boissons. Ces matériaux comprennent des plastiques recouverts d'oxyde de silicium, un matériau semblable au sable, qui fournissent une barrière à l'oxygène qui peut accélérer la détérioration des aliments. Un autre exemple est celui des plastiques dits métallisés - des plastiques avec une fine couche de métal ou de papier d'aluminium - utilisés dans de nombreux sacs de croustilles.
Ces matériaux d'emballage et d'autres présentent des inconvénients, dit Grunlan. Certains plastiques se fissurent facilement lors du transport ou de l'impact. Les plastiques métallisés ne sont pas transparents, ce qui décourage les consommateurs qui aimeraient pouvoir voir leur nourriture avant de l'acheter. La présence de métal empêche également leur utilisation au micro-ondes. Sachets alimentaires en métal, comme les MRE, fournir une résistance aux chocs, mais ils manquent à la fois de transparence et de micro-ondes. Les consommateurs ont besoin de meilleures options d'emballage alimentaire.
Grunlan a identifié une alternative prometteuse sous la forme de « nano-briques ». Le nouveau film associe des particules d'argile montmorillonite, un ingrédient du sol utilisé pour fabriquer des briques, avec une variété de matériaux polymères. Le film résultant est d'environ 70 pour cent d'argile et contient une petite quantité de polymère, ce qui le rend plus écologique que les plastiques actuels. Le film fait moins de 100 nanomètres d'épaisseur - ou des milliers de fois plus mince que la largeur d'un seul cheveu humain - et complètement transparent à l'œil nu.
« Vu au microscope électronique, le film ressemble à des briques et du mortier, " dit Grunlan, professeur agrégé au département de génie mécanique de la Texas A&M University à College Station, Texas. "C'est pourquoi nous l'appelons 'nano-briques'."
Lorsqu'il est appliqué sur un emballage en plastique existant, il ajoute de la force et fournit une barrière améliorée à l'oxygène, il a dit. Grunlan a démontré dans des études en laboratoire que le film est 100 fois moins perméable à l'oxygène que les revêtements d'oxyde de silicium existants. Cela signifie qu'il est également susceptible d'être une meilleure barrière à l'oxygène qu'un revêtement métallique, dont la perméabilité est voisine de celle de l'oxyde de silicium, les scientifiques ont noté.
"D'autres ont ajouté de l'argile au polymère pour réduire la perméabilité (aux gaz), mais ils sont des milliers de fois plus perméables que notre film, " a déclaré Grunlan. "Nous avons la structure la plus organisée - un mur de nano-briques - qui est la source de cette barrière exceptionnelle. C'est vraiment le film le plus imperméable à l'oxygène qui existe."
Grunlan essaie actuellement d'améliorer la qualité du film pour le rendre plus attrayant pour les fabricants d'emballages, y compris en le rendant plus résistant à l'humidité. Il envisage que les fabricants trempent les plastiques dans le revêtement ou vaporisent le revêtement sur les plastiques. À l'avenir, il espère développer des films de nano-briques qui bloquent la lumière du soleil et contiennent des substances antimicrobiennes pour améliorer les performances de l'emballage.
Le nouveau revêtement est également prometteur pour une utilisation dans l'électronique flexible, surfaces résistantes aux rayures, pneus, et articles de sport, dit Grunlan. Cela pourrait potentiellement aider les ballons de basket et les ballons de football à rester gonflés plus longtemps que les ballons existants, il ajouta.
