Centre de Recherche sur les Nanomateriaux et l'Énergie
 
Jean Christophe Daigle : Sa passion, la chimie des polymères
Samedi 12 Décembre 2009
Catégories : Multimédias

SA FUTURE PROFESSION
Comment appelle-t-on un assemblage de molécules collées les unes à la suite des autres comme les maillons d'une chaîne? Un polymère. La chimie des polymères en a dressé une longue liste. Ils sont absolument partout, liquides ou solides, naturels ou artificiels. Pour en nommer quelques-uns, l’ADN et le plastique en font partie. Mais aussi le papier, la colle, l’amidon de pomme de terre, le nylon, toutes les protéines.

Toute protéine est une chaîne pouvant contenir plusieurs centaines de maillons. Sachant qu’il existe seulement vingt types de maillons, les protéines se distinguent les unes des autres par le choix des maillons, la quantité de maillons de chaque type sélectionné et l’ordre d’assemblage de l’ensemble de ces maillons. En somme, une infinité de recettes pour un menu constitué de toutes les protéines du monde vivant: animal, plante, bactérie, champignon. Tout le potentiel et l’utilité des polymères se résument avec cette observation.

Cette apparente simplicité cache un véritable défi pour les chimistes des polymères: la très difficile prédiction des propriétés d'un nouveau polymère à partir de sa composition. Une chose est sûre cependant: une chaîne de molécules est capable de prouesses que ne peuvent pas faire un même nombre de molécules indépendantes.

La fascinante chimie des polymères a des applications très diversifiées, notamment dans la vie quotidienne, en santé et en nouvelles technologies. Par exemple, on teste actuellement des écrans de télé ou d'ordinateur ultra-minces, légers et flexibles. Autrement dit, du papier électronique en couleur. Une innovation issue de la découverte, par des chimistes, de polymères qui changent de couleurs quand on y fait passer de l'électricité. Les écrans LCD sont donc déjà en sursis.

Toujours dans le monde de la technologie, le plus gros avion transporteur de passagers au monde, l'Airbus A380, a une carlingue et des ailes de polymère de carbone renforcés. Aussi solide que l'acier, ce matériau a l’avantage d’être beaucoup plus léger. L’avion peut transporter plus de passagers tout en consommant moins d'essence. Donc, en polluant moins.

Autre exemple où les polymères contribuent à protéger l'environnement: les plastiques biodégradables. Ils sont utilisés pour les emballages, les ustensiles et tous les autres accessoires jetables en plastique. Une nouvelle génération s’annonce totalement biodégradable.

Le monde médical se sert également beaucoup des polymères. Et il se fera de plus en plus de recherche dans ce domaine. On attend pour bientôt les fils de suture en polymère biodégradable. Plus besoin de retourner à l'hôpital pour se faire enlever ses points de suture. Ils vont se dissoudre tout seuls dans le corps.

Si le génie biomédical a mis au point des outils innovateurs pour garder les artères ouvertes, la solution proposée par les chimistes des polymères semble plus simple encore. Faire passer un fil de polymère dans l'artère jusqu'à la blessure. Et là, on attend un peu. Le fil de polymère réagit à la chaleur corporelle en s'enroulant sur lui-même. Il prend la forme d’un ressort qui garde l'artère ouverte pour que le sang y circule sans problème.

La dentisterie utilise elle aussi des polymères. Le dentiste dépose sur une dent brisée une pâte malléable à laquelle il donne la forme de la partie manquante. Puis, il l'expose à des rayons ultraviolets et la pâte durcit. Que s’est-il passé? La pâte contient les maillons d'une chaîne de polymère. Les rayons ultraviolets les soudent les uns aux autres pour la rendre aussi dure que l'émail de la dent.

On le voit, il y a beaucoup de place pour la créativité en chimie des polymères. L’innovation est constamment au rendez-vous.

Source : Bruno Lamolet, rédacteur scientifique, La Science prends le métro.


SON CHOIX
Je ne viens pas d’une famille de scientifiques. Mais quand j’étais jeune, je lisais le magazine Les Débrouillards. J’admirais Léonard De Vinci et Isaac Newton, notamment pour leur pluridisciplinarité. À l’adolescence, j’étais surtout attiré par le sport, la philosophie et la littérature. Mais à la fin de mon secondaire, mon prof de chimie m’a transmis sa passion. J’aimais beaucoup sa façon d’enseigner, ainsi que sa manière d’aborder la chimie.

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Comme je voulais intégrer le marché du travail au plus vite, j’ai choisi, au cégep, de faire une technique de laboratoire en chimie. Je me disais qu’après un an, je pourrais toujours changer d’idée, mais j’ai aimé ça, alors j’ai continué. Ma deuxième année a été un déclic. C’est à ce moment-là que j’ai définitivement choisi la chimie.

Mon DEC complété, j’ai travaillé dans une usine de polymérisation. J’ai tellement apprécié mon expérience, que j’ai décidé de retourner aux études. Je savais exactement dans quel domaine de la chimie je voulais en apprendre plus. Les plastiques me passionnaient.

J’ai fait mon bac en chimie, à l’UQÀM, tout en travaillant dans un laboratoire, à temps partiel. Un été, j’ai pris un congé sans solde pour faire un stage de quatre mois auprès d’un de mes profs. Je me suis tellement bien entendu avec lui, que j’ai décidé de poursuivre mes études supérieures dans son labo de copolymérisation de l’éthylène et de monomère polaire par voie catalytique. Des mots compliqués… Disons plus simplement que nous créons des polymères pouvant servir à la fabrication de nouveaux matériaux fonctionnels.

Je suis maintenant au doctorat, c’est dire qu’en chemin, j’ai vraiment eu la piqûre des sciences !


SON BUT
Mon DEC en chimie a été un dur apprentissage, un défi intellectuel, que j’ai relevé ! J’ai appris à réfléchir en scientifique et à être extrêmement discipliné, rigoureux. Dès mon premier stage au labo universitaire, j’ai aimé le travail en équipe : l’UQÀM a un partenariat avec Polytechnique et la faculté de pharmacie de l’Université de Montréal.

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Pour mon doctorat, je fais des recherches sur le polyéthylène. Mon travail ne va pas directement sauver des vies, mais mes découvertes pourraient ouvrir la voie à des applications biomédicales, par exemple, le transport des protéines dans des vésicules de polymère solubles dans l’eau.

Par ailleurs, le polymère est la base de tous les plastiques. Les incroyables propriétés physicochimiques de ce matériau très présent dans la vie courante ne cesseront jamais de me fasciner! Il faut dire que j’ai une énergie débordante, que je suis passionné par mon travail. Quand je me mets une idée dans la tête, je n’arrête pas tant que je n’ai pas réussi.


SA CONTRIBUTION
Je ne pense pas que notre société puisse se priver du plastique. Mais on pourrait être plus responsable, en commençant par renoncer à brûler nos réserves de pétrole, surtout que la ressource n’est pas renouvelable.

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Bien sûr, le plastique biodégradable existe, mais sa fabrication demeure polluante et il n’est pas recyclable. En plus, il manque de résistance. Le plastique vert, économiquement viable, est donc un champ de recherche de première importance pour notre planète. Pour faire ma part, je m’intéresse aux propriétés conductrices des polymères, particulièrement à la pile à hydrogène.

Mon défi personnel, c’est de créer de nouveaux matériaux qui facilitent la vie quotidienne, dans le respect de l’environnement! J’aime l’idée de tenir dans mes mains un objet fonctionnel qui existe en partie grâce à mes recherches. Mes découvertes ne resteront pas sur les tablettes. Ma contribution sera bien tangible.

Sans vouloir prédire mon avenir, je sais que, peu importe leur nature, je relèverai des défis dans un milieu de travail stimulant.

Source : Jean Christophe Daigle, La Science prends le métro.