Des chercheurs ont mis au point un dispositif analytique hybride combinant la rhéométrie et la spectroscopie d’impédance électrochimique pour élucider le comportement interne des gels de poly(N-isopropylacrylamide) soumis simultanément à des contraintes de cisaillement et des variations thermiques. Cette technique de « rhéo-impédance » permet de capturer en temps réel les modifications de la microstructure du réseau polymère sans perturber son intégrité physique. L’étude démontre que lors de la transition de phase volumique, le matériau passe d’un état hydraté et conducteur à une configuration déshydratée hétérogène, où la formation de domaines hydrophobes agit comme des barrières isolantes limitant la mobilité ionique. En corrélant ces variations de conductivité et de capacitance avec les changements de rigidité mécanique, validés par diffusion des rayons X aux petits angles, l’équipe a établi une méthodologie robuste pour surveiller l’évolution structurale des matériaux intelligents. Cette avancée instrumentale offre des perspectives cruciales pour l’ingénierie de dispositifs adaptatifs, tels que les actionneurs pour la robotique molle, les capteurs flexibles et les vecteurs de délivrance de médicaments, nécessitant un contrôle précis de leurs propriétés physico-chimiques en conditions réelles d’utilisation.

https://phys.org/news/2025-12-smart-gels-scientists-capture-dynamic.html

Une innovation récente démontre que l’ingénierie macromoléculaire permet de concevoir une nouvelle classe de polymères capables d’allier une robustesse mécanique exceptionnelle à une autodestruction programmable déclenchée par l’humidité ambiante. Ces matériaux, élaborés via une synthèse en milieu aqueux reposant sur la réaction d’Aza-Michael, se distinguent par une architecture interne singulière où des liaisons hydrogène à haute densité s’organisent en nanogroupes confinés ordonnés. Cette structure hiérarchique, inspirée biomimétiquement de la soie d’araignée, confère au matériau une rigidité élevée à l’état sec en minimisant l’enchevêtrement des chaînes, tout en conservant une sensibilité hygroscopique intrinsèque grâce à l’abondance de groupes hydrophiles. L’exposition à l’humidité provoque l’absorption spontanée de molécules d’eau qui perturbent l’équilibre des nanogroupes, entraînant une transition de phase physique réversible du solide vers un fluide viscoélastique. Ce mécanisme de déconstruction, dont la cinétique est modulable par la composition chimique et les conditions environnementales, offre une voie prometteuse pour le développement de dispositifs transitoires. Les applications potentielles de cette technologie s’étendent des structures temporaires porteuses aux vecteurs autodestructibles, en passant par l’électronique transitoire et la réduction des déchets technologiques, répondant ainsi aux besoins croissants de matériaux à cycle de vie contrôlé sans nécessiter de stimuli énergétiques complexes ni de solvants spécifiques.

https://www.nature.com/articles/s41467-025-66044-9

Des chercheurs ont mis au point une nouvelle classe de mélanges polymères associant l’alcool polyvinylique et la gomme xanthane, synthétisés via un procédé d’irradiation par faisceau d’électrons. Cette approche de structuration, qui s’affranchit des agents de réticulation chimiques traditionnels, induit la formation d’un réseau tridimensionnel stable aux propriétés physico-chimiques optimisées. L’étude révèle que ce traitement radiatif améliore significativement la morphologie de surface et la résistance mécanique des films, tout en modulant leur comportement de gonflement en milieu aqueux. Au-delà de leurs caractéristiques structurelles, ces matériaux composites démontrent une double fonctionnalité remarquable : ils possèdent une activité antimicrobienne intrinsèque contre divers pathogènes bactériens et agissent simultanément comme capteurs de gaz. Cette combinaison unique permet d’envisager des applications prometteuses dans le domaine du conditionnement actif, où le matériau assure non seulement la protection physique et sanitaire des denrées, mais offre également un moyen de surveillance direct de leur état de conservation.

Radiation induced preparation of polymer blends based on poly(vinyl alcohol/xanthan) polymers as gas sensors for food packing – Scientific Reports

Poly vinyl alcohol/xanthan gum (PVA/XG) blend films were fabricated via solution casting and then exposed to various doses of electron beam (EB) irradiation. The results indicated that the EB treatment has been significantly modified the structural and mechanical properties of the blends compared to pristine PVA. Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy indicated the formation of hydrogen…

Nature

Des chercheurs ont élaboré une nouvelle classe d’hydrogels conducteurs capables de subir une transition sol-gel rapide et totalement réversible sous l’effet de la température. Cette approche repose sur l’auto-assemblage de complexes de polyélectrolytes à blocs en particules colloïdales, qui s’organisent via des interactions non covalentes pour former un réseau physique dynamique au-delà d’un seuil thermique spécifique. Contrairement aux méthodes conventionnelles dépendant de réticulations chimiques permanentes, ce mécanisme permet au matériau de conserver une fluidité initiale pour l’injection avant de se solidifier in situ, tout en offrant des capacités d’auto-réparation intrinsèques. Les hydrogels obtenus allient une conductivité électronique efficace à des propriétés mécaniques extrêmement souples, mimant fidèlement la rigidité des tissus biologiques mous. Cette combinaison unique de propriétés ouvre la voie à des applications avancées en bioélectronique, notamment pour la fabrication d’électrodes conformables, injectables et réutilisables, destinées au suivi physiologique ou à la stimulation tissulaire sans provoquer d’irritation ou de dommages mécaniques à l’interface biologique.

Thermo-reversible gelation of self-assembled conducting polymer colloids – Nature Communications

Electrically conductive hydrogels based on conducting polymers often rely on covalent and therefore irreversible crosslinking mechanisms. Here, the authors report a thermo-responsive conducting polymer that undergoes a fully reversible non-covalent crosslinking at 35 °C within less than a minute to form conductive hydrogels.

Nature

Des chercheurs ont élaboré une nouvelle classe de polymères à haute performance en valorisant des composés terpéniques issus d’huiles essentielles, tels que le pinène ou le camphre. Cette approche innovante exploite la rigidité structurelle intrinsèque des motifs bicycliques fusionnés présents dans ces molécules naturelles pour surmonter les limitations thermiques et mécaniques habituelles des bioplastiques conventionnels. En fonctionnalisant ces architectures moléculaires compactes pour qu’elles agissent comme des monomères rigides, l’équipe a réussi à synthétiser des matériaux présentant des températures de transition vitreuse élevées et une robustesse comparable aux plastiques techniques d’origine pétrochimique. Le mécanisme repose sur la restriction de la mobilité des chaînes polymères imposée par les cycles volumineux, conférant ainsi une stabilité dimensionnelle et une résistance durable aux contraintes physiques. Cette stratégie de synthèse ouvre la voie à la production de thermoplastiques biosourcés adaptés aux applications exigeantes, comme l’automobile ou l’électronique, tout en offrant des perspectives prometteuses pour le recyclage chimique en fin de vie grâce à la réversibilité potentielle des liaisons formées.

https://phys.org/news/2025-12-durable-plastics-essential-oil-compounds.html

Des chercheurs ont développé une nouvelle génération de membranes conductrices à base de polymères microporeux conjugués (CMP), élaborées par électropolymérisation, pour contrôler activement la nanofiltration de solvants organiques. Cette innovation surmonte les limitations traditionnelles liées à la faible dissociation ionique dans les milieux organiques en appliquant un potentiel électrique externe qui module sélectivement le transport des espèces. Le mécanisme de séparation repose sur une double barrière synergique : une migration ionique dirigée au sein de la solution et l’établissement d’un équilibre de Donnan dynamique à l’interface membrane-solvant. Cette approche permet d’accroître considérablement le rejet de solutés chargés, tels que des colorants ou des molécules agrochimiques, sans altérer significativement la perméabilité au solvant. La capacité de ces matériaux à ajuster leur sélectivité en temps réel, combinée à leur stabilité structurelle, offre des perspectives technologiques majeures pour l’industrie chimique et pharmaceutique, notamment pour la purification précise de mélanges complexes et la récupération efficace de composés à haute valeur ajoutée.

https://www.nature.com/articles/s41467-025-66941-z

Des chercheurs ont mis en évidence les réponses physiologiques complexes et les altérations structurelles induites par l’exposition aux microparticules de polyéthylène basse densité (LDPE) chez la diatomée marine Chaetoceros muellerii. L’étude démontre que l’interaction avec ces polluants polymères provoque une inhibition marquée de la croissance cellulaire et une perturbation du métabolisme, se traduisant par une diminution des pigments photosynthétiques et des macromolécules essentielles. Face à ce stress abiotique, les microalgues déploient une stratégie défensive caractérisée par une augmentation significative de la production lipidique et de l’activité enzymatique antioxydante. Parallèlement, une sécrétion accrue d’exopolysaccharides favorise l’adsorption physique des particules de LDPE sur les parois cellulaires, formant des hétéro-agrégats denses qui endommagent mécaniquement la structure siliceuse des frustules. Cette capacité de bio-accumulation, quantifiée de manière inédite par des techniques thermiques avancées, souligne le rôle ambivalent des polymères synthétiques qui agissent à la fois comme agents de stress physique et inducteurs de mécanismes d’agrégation biologique dans les écosystèmes marins.

The toxicological effects of low-density polyethylene microplastic particles (LDPE-MPs) on the growth and metabolic activities of the marine diatom Chaetoceros muellerii – Scientific Reports

The aim of the current study is to examine the response of the marine diatom Chaetoceros muellerii upon exposure to LDPE-MPs. The toxic effects of LDPE-MP treatment on C. muellerii cultures were dependent on its concentration, particle size, and exposure time. The highest percentage of growth inhibition (60.87%) was observed in cultures treated with a…

Nature

Une innovation récente démontre que l’utilisation d’interfaces modifiées par le poly(N-isopropylacrylamide) permet d’optimiser considérablement les procédés de séparation et de purification dans les domaines biopharmaceutiques et biomédicaux. Cette approche repose sur la capacité singulière de ces polymères intelligents à opérer une transition de phase réversible, modulant leurs propriétés de surface d’un état hydrophile à hydrophobe par simple ajustement thermique. En greffant des architectures macromoléculaires complexes, telles que des brosses de copolymères à blocs, aléatoires ou mixtes synthétisées par polymérisation radicalaire contrôlée sur divers supports solides, il devient possible de piloter finement les interactions moléculaires et électrostatiques. Ce mécanisme permet l’adsorption sélective et la libération douce de cibles biologiques variées, incluant des anticorps, des cellules souches, des vecteurs viraux et des exosomes, sans altérer leur intégrité fonctionnelle ni recourir à des solvants organiques ou des traitements enzymatiques agressifs. Au-delà de la chromatographie en phase aqueuse, ces systèmes offrent des solutions de rupture pour le tri cellulaire non destructif et la purification de vecteurs géniques, répondant ainsi aux exigences de pureté et de viabilité cruciales pour la production de biomédicaments et les thérapies cellulaires avancées.

Innovative bioseparation technologies employing thermoresponsive polymer interfaces – Polymer Journal

A temperature-responsive bioseparation method using poly(N-isopropylacrylamide) has been developed to reduce the high cost of purifying biopharmaceuticals and cellular therapies. By adjusting temperature, antibodies were adsorbed and desorbed on polymer-coated silica beads. Stem cells adhered to and detached from polymer-treated glass substrates and microfibers. Viral vectors and exosomes were purified using thermoresponsive columns and peptide-polymer…

Nature

Des chercheurs ont mis en œuvre une méthodologie de « conception sûre et durable » (Safe-and-Sustainable-by-Design) pour développer une nouvelle classe de polyesters dérivés de la biomasse lignocellulosique, offrant une alternative non toxique aux plastiques traditionnels à base de bisphénol A. L’innovation repose sur la synthèse sélective de candidats bisphénols à partir de motifs moléculaires végétaux, dont l’architecture a été spécifiquement optimisée pour éliminer toute affinité avec les récepteurs œstrogéniques humains, surmontant ainsi les écueils toxicologiques des substituts actuels. En couplant étroitement la chimie de synthèse à des criblages biologiques prédictifs, l’équipe a isolé un monomère capable de former des réseaux polymères thermoplastiques performants sans compromettre l’innocuité sanitaire.
Le matériau résultant combine une stabilité thermique élevée et des propriétés mécaniques rigides, le rendant parfaitement adapté à la fabrication de biens de consommation durables ou d’emballages techniques. Cette approche multidisciplinaire valide la faisabilité industrielle de matériaux haute performance intrinsèquement sûrs, répondant aux exigences croissantes de neutralité biologique et d’économie circulaire.

Safe-and-sustainable-by-design approach to polyesters from non-oestrogenic bisphenols – Nature Sustainability

‘Safe and sustainable by design’ is a framework to guide innovations for chemicals and materials. Here the authors apply this approach for the synthesis of a polyester with desirable mechanical and thermal properties from a non-oestrogenic bisphenol.

Nature

Des chercheurs ont élaboré une nouvelle classe de surfaces oléophobes écologiques en s’inspirant du mécanisme de piégeage glissant de la plante Nepenthes. Cette approche novatrice repose sur l’imprégnation d’une structure nanoporeuse par un biopolymère de grade alimentaire, spécifiquement sélectionné pour ses propriétés hygroscopiques exceptionnelles qui lui permettent de stabiliser une couche d’eau lubrifiante à l’interface. Contrairement aux matériaux omniphobes traditionnels dépendants de composés fluorés toxiques ou de liquides imprégnés instables, cette solution exploite l’affinité du réseau polymère pour l’eau afin de créer une barrière dynamique durable, résistante à l’évaporation et au drainage gravitationnel. Le film aqueux ainsi formé induit un phénomène d’aquaplaning qui empêche l’adhésion des huiles et des contaminants solides, facilitant leur élimination naturelle. Cette technologie de revêtement vert, alliant simplicité de mise en œuvre et robustesse fonctionnelle, présente un potentiel d’application considérable pour le développement de matériaux autonettoyants durables, la séparation huile-eau et la protection des équipements dans les environnements marins ou agroalimentaires.

https://www.nature.com/articles/s41598-025-31041-x