La matière végétale est une ressource naturelle, écologique et renouvelable, largement exploitée que ce soit à l’état brut comme matériau de construction, à l’état composite pour l’industrie du papier, ou encore à l’état transformé dans les biocarburants et les bioplastiques. Ce biomatériau est très attractif pour ses propriétés mécaniques, chimiques, thermiques et optiques. Cependant, une préoccupation majeure dans l’industrie du bois, est de gérer sa biodégradabilité, son instabilité et sa rentabilité en développant des traitements physico-chimiques. Ces traitements induisent des modifications locales de la composition chimique des parois cellulaires végétales (PCW), affectant ainsi leurs propriétés physiques et morphologiques.
L’équipe RCMO en collaboration avec le CINaM à Marseille et l’ORNL-Oak Ridge National Lab aux États-Unis apportent des éléments de réponses par l’utilisation de la microscopie à sonde locale. La nanoindentation par AFM est d’abord utilisée pour l’étude des propriétés mécaniques du bois soumis à un stress mécanique extérieur. Enfin, les PCW se composent de nano-blocs polymères élaborés, à la chimie complexe, leur réponse globale à la lumière est finalement codée par la diffusion optique provenant de ces nano-blocs individuels. La détection de la diffusion optique en champ proche, par l’intermédiaire d’une pointe nanométrique métallique (collaboration avec Neaspec Gmbh), permet d’accéder aux propriétés structurelles, chimiques et physiques de ces nano-blocs et donc de la paroi cellulaire.
Exemple d’images par AFM et s-SNOM de la paroi cellulaire de jeune peuplier
Collaborateurs : CINaM, ORNL, Neaspec Gmbh
Financeurs : A*MIDEX Marseille, le CNRS et le BioEnergy Science Center - ORNL
Contacts : Aude Lereu (RCMO)
Références :
ACS Omega 5, 2594 (2020)
Sci. Rep. 11, 5739 (2021)
Commun Mater 2, 59 (2021) & "Behind the paper" (2021)
ResearchGate
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