Séminaire – Prof. Joël Bréard

Des matériaux biosourcés aux matériaux entièrement biodégradables : physique du mouillage aux interfaces des composites à fibres végétales, en vue de la réalisation de bioplastiques

From Biobased to Fully Biodegradable: Wetting Physics at Plant-Fiber Composite Interfaces toward BioPlastics

Le mouillage des matrices polymères biosourcées sur des renforts fibreux d'origine végétale détermine la qualité de l'imprégnation, l'adhérence interfaciale et, en définitive, les performances mécaniques et la durabilité des écocomposites. Ce séminaire examine la physique du mouillage dans ces systèmes, la pénétration capillaire dans les milieux fibreux hétérogènes, la caractérisation de l'énergie de surface des fibres lignocellulosiques et les angles de contact dynamiques des polymères biosourcés, dans des contextes où l'hygroscopicité, la rugosité et l'hétérogénéité chimique remettent en question les modèles classiques. En m'appuyant sur les recherches en cours sur la caractérisation interfaciale des composites renforcés par fibres, j'expliquerai comment la maîtrise des phénomènes interfacials devient un levier pour la conception en fin de vie. Dans le contexte actuel des plastiques, je proposerai ensuite des perspectives pour des matrices entièrement biodégradables. Enfin, je présenterai un projet de science participative récent mené à Caen sur les « générations successives de plastiques » et comment l'implication citoyenne peut éclairer les programmes de recherche sur les matériaux en matière d'impact sanitaire et environnemental.

The wetting of biobased polymer matrices on fibrous reinforcements made of plant fibers governs impregnation quality, interfacial adhesion, and ultimately the mechanical performance and durability of eco-composites. This seminar examines the physics of wetting in such systems, capillary penetration into heterogeneous fibrous media, surface energy characterization of lignocellulosic fibers, and dynamic contact angles of bio-based polymers where hygroscopicity, roughness and chemical heterogeneity defy classical models. Drawing on ongoing research on interfacial characterization in fiber-reinforced composites, I will discuss how controlling interfacial phenomena becomes a lever for end-of-life design. In the current plastics context, I will then propose perspectives toward fully biodegradable matrices. Finally, I will present a recent participatory science project on successive « plastics generations » conducted at Caen, and how citizen engagement can inform materials research agendas on health and environmental impact.