Nouvelles formulations à base d’hydrogels pour la protection du bois

Nouvelles formulations à base d’hydrogels pour la protection du bois

            Même si le développement de méthodes alternatives de protection du bois, basées sur la modification chimique ou thermique, suscite un intérêt croissant, l’utilisation de produits biocides reste souvent la solution la plus utilisée à l’échelle industrielle. Dans ce contexte, les principales améliorations apportées dans le domaine concernent le développement de stratégies destinées à optimiser les performances des produits actuels, le développement de nouvelles molécules étant généralement trop coûteux. Différentes approches peuvent être envisagées comme le développement de co-biocides à faible impact environnemental permettant de renforcer l’activité des biocides existant ou encore l’utilisation d’additifs permettant de limiter le lessivage des principes actifs.

            Dans ce contexte, nous souhaitons poursuivre la thématique portant sur l’élaboration de nouveaux systèmes auto-assemblés pour la formulation, l’encapsulation / la vectorisation de principes actifs ayant des applications dans le domaine de la préservation du matériau bois. Cette étude vise le développement de biomatériaux à partir de composés amphiphiles dérivés de peptides et de polyols. Ces matériaux présentent des propriétés de gels supramoléculaires, pilotées par interactions faibles non covalentes, mais aussi des propriétés spécifiques apportées par les biomolécules utilisées pour l'élaboration du gel. L'objectif est maintenant d’obtenir, par auto assemblage contrôlé, des architectures supramoléculaires telles que des hydrogels, présentant des fonctions multiples, obtenus à partir d'amphiphiles multifonctionnels totalement biosourcés. Ces structures pourront être utilisées en tant que nano vecteurs de principes actifs dans le domaine de la protection du bois. En effet, une des tendances actuelles dans ce domaine concerne le remplacement des phases organiques utilisées jusqu’à présent pour véhiculer les biocides par des phases aqueuses non génératrices de COV.  Par ailleurs, le bore, sous forme d'acide borique ou d’oxyde de bore, possède des propriétés fongicides et insecticides, tout en étant faiblement toxique pour l'environnement et les mammifères. Cependant, la protection apportée n’est généralement pas suffisante dans des conditions extérieures ou le bois est soumis à un lessivage important. Des travaux décrivent la possibilité de fixer l’acide borique dans le bois par complexation par des protéines, telles que l’ovalbumine, qui en gélifiant, forment un réseau protéique retenant le biocide lors du délavage du bois traité. D’autres travaux mettent en évidence que la complexation du bore par différents polyols permet de réduire le lessivage du biocide, mais que cette dernière réduit généralement sa biodisponibilité.

            Le projet que nous proposons de faire évoluer, repose également sur la formation d’un gel mais à partir de petites molécules issues principalement de ressources végétales et possédant des propriétés gélifiantes conduisant à l’obtention d’hydrogels stimuli sensibles de par leur mode d’auto-assemblage et permettant ainsi de véhiculer des composés de préservation - en l’occurrence des sels de bore ou l’acide borique lui-même - au cœur du matériau et de limiter leur lessivage, d’une part, grâce aux motifs complexants introduits au niveau des dérivés amphiphiles responsables de la formation du gel et d’autre part, grâce à la capacité du gel à incorporer de l’eau en grande quantité.