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Instituts Carnot

PolyNat : une ingénierie verte au service des matériaux biosourcés fonctionnels

Elargi à huit partenaires depuis la labellisation Carnot 3, l’institut Carnot PolyNat propose une recherche tournée vers l’écoproduction de matériaux biosourcés nanostructurés à haute valeur ajoutée.

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C’est à la suite d’un séminaire de travail organisé en 2007 par le Centre de recherches sur les macromolécules végétales1 (CERMAV) et le Centre technique du papier que commence l’aventure PolyNat. « Nous avons, avec Redouane Borsali – alors directeur du CERMAV et aujourd’hui directeur de PolyNat - pris conscience à cette occasion de la similarité de nos verrous et défis technologiques », se souvient Gilles Lenon, directeur du Centre technique du papier et des relations partenariales de l’institut Carnot PolyNat. Les laboratoires et centres techniques grenoblois spécialistes de la thématique décident alors de s’unir sous la bannière Carnot et font tomber les cloisons. Les collaborations se multiplient. Les équipes se prennent au jeu et de nouveaux laboratoires se joignent au collectif lors des vagues de labellisation successives. Lors de la troisième, en juin 2016, ce sont le Département de chimie moléculaire2, le Département de pharmacochimie moléculaire3 et l’Institut technologique forêt cellulose bois construction ameublement qui rejoignent l’institut Carnot PolyNat. Celui-ci rassemble désormais huit partenaires4 autour de la création de nouveaux matériaux et systèmes fonctionnels biosourcés. Fait particulier : tous occupent la même rue ! « On parle aujourd’hui d’une cellulose valley grenobloise », plaisante Gilles Lenon.

Avec ses 400 personnels de recherche, PolyNat concentre ses forces sur l’élaboration et la valorisation de matériaux nanostructurés et fonctionnels à haute valeur ajoutée, soit en partie issus des ressources fossiles et naturelles, soit intégralement biosourcés. L’institut Carnot cherche notamment à lever quatre défis scientifiques et technologiques : la production de briques élémentaires biosourcées (oligosaccharides, glycopolymères, biopolymères, nanocellulose, fibres et particules lignocellulosiques), la modification de ces briques et des matériaux pour obtenir de nouvelles applications, l’auto-assemblage contrôlé et la nano-organisation, et la maîtrise des procédés d’élaboration et de mise en forme des matériaux biosourcés. Ses recherches se fondent sur une approche intégrée allant de la preuve du concept en laboratoire à l’échelle pilote, et sur des moyens transversaux de modélisation, de simulation et de caractérisation faisant appel à des approches multi-échelles et à une analyse des couplages physico-chimiques.

PolyNat s’adresse aux entreprises des secteurs de la chimie, de la santé et de la cosmétique, de l’imprimerie et de l’électronique verte, des pâtes, des papiers et des cartons, de l’emballage et de la plasturgie, de l’énergie et des transports, des panneaux et des bois massifs pour l’ameublement et les bâtiments, de la sécurité et de la traçabilité. Cet institut Carnot a notamment développé un procédé révolutionnaire de membrane imperméable et respirante sur papier. Une première mondiale qui intéresse aujourd’hui un grand groupe international pour la signature d’une licence d’exploitation et l’installation d’une usine en Europe. « PolyNat bénéficie aujourd’hui d’une très importante résonance auprès des industriels », confie Gilles Lenon. Ses recettes partenariales s’élèvent à 18 millions d’euros, pour un budget consolidé de 35 millions d’euros.

« Avec la labellisation Carnot 3 et l’arrivée des trois nouveaux laboratoires, l’objectif est d’accélérer notre dynamique vis-à-vis des industries », continue Gilles Lenon.

L’institut Carnot peut notamment s’appuyer sur ces quatre plateformes technologiques - Chimie-Nanobio (nanosciences) ; TekLiCell (papier intelligent, impression du futur, biomatériaux, bioénergie, bioprocédés) ; Rheonova (matériaux fluides) ; InTechFibres (fibres et particules lignocellulosiques fonctionnalisées) – et plusieurs plateaux techniques – Chimie et moyens analytiques ; Matériaux, caractérisation & imagerie ; Procédés et pilotes ; Bioinformatique & calculs intensifs. L’institut Carnot PolyNat s’est récemment rapproché de la SATT Linksium, filiale régionale de valorisation du CNRS, pour la valorisation de projets issus d’actions de ressourcement scientifique. Le but est de bénéficier d’un investissement en maturation, voire en incubation, pour augmenter le niveau de maturité technologique et accélérer le transfert vers les entreprises.

PolyNat dispose d’une visibilité internationale au travers notamment du Forum International Industries qu’il organise et qui regroupe des industriels (Asie, USA, Europe…) dans le domaine des matériaux fonctionnels à haute valeur ajoutée.

 

1 CNRS.

2 CNRS/Université Grenoble Alpes.

3 CNRS/Université Grenoble Alpes.

4 PolyNat réunit le Centre de recherches sur les macromolécules végétales (CNRS), le Centre technique du papier, le Laboratoire de génie des procédés papetiers (CNRS/Grenoble INP), le Laboratoire rhéologie et procédés (CNRS/Grenoble INP/Université Grenoble Alpes), le Laboratoire sols, solides, structures, risques (CNRS/Grenoble INP/Université Grenoble Alpes), le Département de chimie moléculaire (CNRS/Université Grenoble Alpes), le Département de pharmacochimie moléculaire (CNRS/Université Grenoble Alpes), l’Institut technologique forêt cellulose bois construction ameublement.

 

Contacts :

Redouane Borsali / Directeur de l’institut Carnot PolyNat / Borsali@cermav.cnrs.fr

Gilles Lenon / directeur du Centre technique du papier et des relations partenariales de l’institut Carnot PolyNat / Gilles.Lenon@webCTP.com