Les nanocomposites sont une famille de matériaux novateurs et très prometteurs et, par conséquent, ils ont gagné beaucoup d’attention depuis les dernières décennies en raison de leurs caractéristiques uniques. L’ajout de nanorenforts dans les matrices polymères est souvent réalisé afin d’améliorer les propriétés mécaniques et barrières de matériaux appliqués dans plusieurs secteurs comme la construction, les cosmétiques, les sciences médicales, l’emballage alimentaire, les biotechnologies et bien d’autres industries axées sur les composites. En particulier, l’utilisation de nanofibres (NF) ou fibrilles naturelles issues de la biomasse serait extrêmement profitable.Ces fibres suscitent beaucoup d’intérêts comme renforts de matériaux composites. Les composites biosourcés hybrides, exploitant la synergie entre les NF et les polymères, sont écocompatibles et possèdent des propriétés améliorées. Les bio-nanocomposites sont considérés comme des groupes émergents et attrayants de matériaux nanostructurés, qui apportent la versatilité nécessaire à la conception de biocomposites efficaces et durables.
Le Québec et le Canada disposent de réserves importantes de biomasse non valorisées qui peuvent être largement utilisées comme une ressource potentielle pour la synthèse de matériaux dans ce secteur de l’industrie. Plusieurs traitements chimiques sont utilisés pour extraire les fibres naturelles et modifier leurs surfaces afin d’améliorer les liaisons à l’interface entre les polymères et les fibres extraites. Cependant, ces traitements utilisent des approches non ‘vertes’ et sont souvent préjudiciables pour la santé humaine.
Le projet proposé vise donc à développer un procédé intégré éco-compatible d’extraction et de modification de surface des fibres. Ce procédé, efficace et économique, sera réalisé à partir de tiges de lin en utilisant des techniques de déstructuration de la biomasse employant des fluides verts comme le CO2 supercritique et liquéfié. La déstructuration sera combinée à une hydrolyse enzymatique hautement sélective envers la libération des NF et autres fibres courtes et moyennes qui seront utilisées comme des renforts naturels pour la fabrication de biocomposites et bio-nanocomposites après une fonctionnalisation enzymatique de leur surface. Cette fonctionnalisation est nécessaire afin de rendre les renforts naturels extraits compatibles avec les matrices polymériques.
Les résultats de recherche de ce projet auront un impact tangible par l’élaboration de nouveaux matériaux d’origine biologique pour les partenaires industriels participants. Ces derniers voient en ce projet une opportunité pour consolider leur position dans leurs secteurs respectifs. les retombées seront tangibles sur le développement socio-économique du Québec à travers la valorisation de produits de l’agriculture, le développement des zones rurales ainsi que la création de nouveaux emplois.
