Un chercheur fait sortir un biomatériau de sa coquille

(L to R) Brooke Marion, Dr. Chris Murray and Kayla Snyder used chitosan and crumb rubber to make pavement - web

(de gauche à droite) Brooke Marion, Dr. Chris Murray et Kayla Snyder

Par Lisa McLean pour AgInnovation Ontario

Thunder Bay – Une substance d’origine naturelle extraite de la carapace abandonnée de crabes et de crevettes possède des propriétés permettant des applications industrielles prometteuses.

À l’heure actuelle, un chercheur de l’Université Lakehead étudie la substance et explore son potentiel d’utilisation dans de nombreuses applications, comme le traitement des eaux usées et la mise au point d’un meilleur revêtement de route.

Chris Murray étudie les propriétés du chitosane, une longue molécule de sucre d’origine naturelle présente chez presque tous les invertébrés.

« Le chitosane joue un rôle important chez de nombreux animaux possédant un exosquelette », explique-t-il. « Il s’agit d’une substance très solide qui donne une grande force physique aux organismes. »

M.Murray a commencé à étudier le chitosane pendant ses études supérieures à l’Université de Guelph. C’est alors qu’il s’est découvert un intérêt pour les différents types de polymères naturels. Son superviseur de l’époque, le professeur John Dutcher, continue d’ailleurs à les étudier, examinant plus particulièrement les bactéries et la pellicule biologique que certaines peuvent former.

« J’ai toujours été émerveillé par les propriétés des matières d’origine naturelle », indique M. Murray. « Par exemple, la soie d’araignée possède des propriétés encore impossibles à reproduire avec nos propres matières artificielles. Et je trouve cela fascinant. »

Les premiers travaux de M. Murray sur le chitosane ont donné lieu à des applications en technologie environnementale. Il indique que l’industrie pétrochimique a commencé à produire de fines membranes à base de chitosane qui sont venues remplacer les procédés longs et coûteux nécessaires pour séparer les gaz dérivés de produits pétrochimiques.

« Les membranes de chitosane que nous avons aidé à mettre au point offrent des avantages écologiques, outre le fait qu’elles sont fabriquées à partir d’une substance extraite de carapaces de crabes et de crevettes », souligne M. Murray. « Lorsqu’une usine pétrochimique qui fabrique des matières plastiques est en mesure de remplacer ses procédés énergivores par quelques membranes de ce type, l’environnement y gagne. »

Le chitosane présente un potentiel énorme, mais sa production pose également certaines difficultés. Malgré l’abondance de cette substance, on la retrouve en petits volumes seulement, soit en quantités correspondant à la taille d’une carapace de crabe ou de crevette.

« Le chitosane ne fond pas vraiment », explique M. Murray. « Il est impossible de rassembler de petites quantités de chitosane et de les faire fondre pour en faire un gros morceau, comme c’est le cas de divers thermoplastiques synthétiques que nous utilisons. »

M.Murray travaille depuis de nombreuses années à pallier les difficultés que pose le chitosane. Son équipe a mis à l’essai des mélanges de chitosane et de caoutchouc en miettes (un sous-produit de pneus de caoutchouc recyclés) dans le but de créer un revêtement de route aux diverses propriétés de perméabilité.

Certains revêtements – où le chitosane servait de colle pour souder le caoutchouc en miettes – permettaient à l’eau de s’écouler dans le sol. Le chercheur ajoute que ce revêtement pourrait être appliqué sur les routes et parcs de stationnement afin de prévenir les inondations.

En ce moment, M. Murray et ses collègues de l’Université Lakehead se penchent sur un projet d’amélioration de la qualité de l’eau dans lequel le chitosane aura vraisemblablement un rôle à jouer.

« Ce projet pourrait nous amener à introduire du chitosane là où il ne se retrouverait pas normalement dans l’eau. Mais il reste qu’il s’agit d’une substance qui provient de l’eau », souligne M. Murray. « Le chitosane est une substance réactive aux grandes propriétés mécaniques qui reste rigide lorsque manipulé correctement. Je suis curieux de voir ce qu’il peut faire. »

Image: Kathy Hunt, Lakehead University