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La chitine dérivée des crevettes, des champignons et d’autres organismes pourrait donner naissance à de nouveaux revêtements en polymères multicouches imprimés en 3D pour protéger les soldats contre les balles, les lasers, les gaz toxiques, les microbes et d’autres dangers.

Un revêtement protecteur biodégradable

La chitine est surtout connue pour être le principal composant des exosquelettes d’arthropodes comme les crustacés et les insectes. On la trouve également dans les parois cellulaires de nombreux autres organismes, notamment les nématodes, les protozoaires et les champignons. Ces dernières années, elle a trouvé un nombre croissant d’applications dans l’agriculture, la médecine et le développement de nouveaux matériaux.
Aujourd’hui, une équipe de chercheurs de l’université de Houston, dirigée par Alamgir Karim, professeur titulaire de la chaire Dow d’ingénierie chimique et biomoléculaire, étudie comment transformer la chitine en un revêtement biologique, biodégradable et à fort impact pour des applications militaires.
Grâce à une subvention de 600 000 dollars US du ministère américain de la défense, l’objectif est non seulement de produire des gilets pare-balles plus légers et plus résistants, mais aussi de mettre au point un revêtement imprimé qui puisse protéger contre les impacts des projectiles, mais aussi contre les lasers, les microbes et les gaz toxiques.
La chitine est un dérivé du glucose dont la structure en polymère à longue chaîne est maintenue par des groupes acétyle. Lorsque ces groupes sont éliminés, la chitine se transforme en chitosane, une fibre moins cassante, plus facile à manipuler et souvent vendue comme complément alimentaire.

Des couches déposées par une technique d’impression 3D

Bien que le chitosane soit le plus souvent récolté sur les crustacés, l’équipe de Houston est plus intéressée par le développement des champignons comme source de chitosane car ils permettent un processus de polymérisation plus cohérent et standardisé.
Pour transformer le chitosane en un revêtement pratique, l’équipe a modifié la structure de sa surface atomique afin de l’aider à former des couches fonctionnelles. Ces couches peuvent être déposées par une technique d’impression 3D pour former différentes couches ayant différentes fonctions, notamment une couche résistante aux chocs, une couche absorbant l’énergie, une couche absorbant les gaz toxiques à l’aide de nanoparticules de charbon et une couche textile pour l’adhésion.
Cette recherche vise à produire des revêtements multi-protecteurs pour le personnel militaire ou les forces de l’ordre en général, mais l’équipe indique que ce projet devrait également avoir des applications pour l’automobile, la construction et d’autres industries.
Source : University of Houston
Crédit photo : Pexels

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