Robert Thompson, directeur scientifique de Materfad

20, septembre 2021

Robert Thompson, directeur scientifique de Materfad

"La connaissance de la matière est essentielle pour un avenir meilleur"

Depuis un an, Materfad, le Barcelona Materials Center, créé et promu par le FAD (Foment de les Arts i del Disseny), a un nouveau directeur scientifique avec la volonté de créer des synergies entre les nouveaux matériaux, les professionnels de la création et les entreprises.

Pourquoi avez-vous besoin d'un centre de matériaux?
Car au final, tous les enjeux, qu'ils soient économiques, sociaux ou géologiques, ont à voir avec la matière. La matière est un champ d'opportunité, mais c'est aussi un champ de danger, de dysfonctionnement, d'entropie... Par conséquent, la connaissance des matériaux doit être l'une des premières colonnes d'un système de production, car en fonction des types de matériaux qui sont utilisés peut obtenir des économies d'échelle, des fonctions différentes, des modes de production plus durables, l'innovation peut également être catalysée. En ce moment, il y a un alignement de la technologie, de la science, de tout ce que la civilisation porte en avant et qui est important pour notre survie, vers des produits et des services. La connaissance du matériau est essentielle pour obtenir les choses que nous voulons pour un avenir meilleur et, par conséquent, l'existence d'un Centre des matériaux tel que Materfad est essentielle.

Quel est votre rôle et vos objectifs en tant que directeur scientifique ?
Mon rôle à Materfad est de diriger la direction scientifique, c'est-à-dire d'étudier les matériaux, d'étudier leur classification, leur comportement, les propriétés chimiques, physiques, électriques, thermiques, magnétiques et structurelles de la matière, et de comprendre comment et pourquoi ces matériaux peuvent contribuer d'une manière ou d'une autre vers une fonction ou un avantage. Mon rôle est également d'identifier les tendances dans les secteurs scientifiques, productifs et écologiques sur différents matériaux et de différentes familles et échelles. Une autre fonction que j'ai est justement d'étudier les matériaux à leurs différentes échelles, c'est-à-dire du nano, au micro, au macro ou aux systèmes.

Quels sont les nouveaux matériaux d'emballage qui suscitent le plus d'intérêt ?
Les matériaux d'emballage les plus intéressants qui sont générés aujourd'hui sont entièrement recyclables, recyclés et d'origine biologique, comme la cellulose par production bactérienne, la cellulose régénérée ou la cellulose à ses différents stades de vie. Un autre domaine de recherche est comment intégrer des systèmes intelligents dans le secteur de l'emballage et, par conséquent, implique certains traitements nanométriques ou nanotechnologiques pour l'identification des matériaux et l'identification des contenus, notamment la logistique intelligente.

Quels avantages apportent-ils?
Les avantages de la cellulose sont multiples. La cellulose créée par la fermentation bactérienne transforme l'oxygène en dioxyde de carbone, mais cela peut nourrir les algues et a donc un effet inverse sur le réchauffement climatique. Un autre type de production de cellulose est par les plantes, très durable, car dans la production de plantes, des fruits, des légumes, etc. sont produits. La cellulose peut également être fabriquée à partir de déchets alimentaires ou de déchets agricoles en général.
Concernant les avantages de la nanotechnologie, elle nous permet de porter un système de communication logistique numérique intégré que nous ne pouvions pas obtenir auparavant car il n'y avait pas assez de technologie pour pouvoir distiller des particules, des fibres ou des capteurs, ou des molécules à l'échelle nanométrique. À l'heure actuelle, ce que nous voyons comme un avantage de la nanotechnologie, c'est que, d'une part, elle nous offre la capacité de générer des emballages intelligents et cette intelligence peut être interconnectée, regroupée dans un système de communication et de surveillance numérique. D'autre part, il se peut que les matériaux nanométriques nous donnent un autre type d'intelligence, comme la résistance à la corrosion, la résistance à l'eau, le comportement structuré des couleurs... utiliser d'autres matériaux statistiquement toxiques, tels que des pigments, des additifs plastiques...

Tenez-vous compte du fait qu'une fois utilisés pour créer des emballages, ils peuvent contribuer à une économie circulaire ?
L'une des raisons pour lesquelles la cellulose est devenue un matériau très recherché et l'objet de nombreuses recherches est qu'elle est intrinsèquement circulaire, en ce sens qu'elle provient d'une décomposition de matériaux dans le sol à travers un arbre ou une plante, qui produit de la matière. faire son propre corps. Il s'agit donc d'un matériau biologique cultivé et a une grande recyclabilité du fait qu'il est organique. De plus, il existe de nombreux systèmes chimiques qui permettent la dégradation de la cellulose à n'importe quelle échelle, de la macro à la nano échelle, et aussi la recomposition de la cellulose, puisque la cellulose est 100 % recomposable et c'est un cycle quasi infini. Pour cette raison, par définition, la cellulose peut être circulaire. Et même si elle n'est pas traitée de manière circulaire, c'est-à-dire même si la cellulose n'est pas recyclée, elle se biodégrade, et en se biodégradant c'est un système biologique naturel qui peut être intégré de manière circulaire à plus de matériaux.
La nanotechnologie n'est pas très circulaire, en fait c'est un matériau assez linéaire, mais elle peut s'intégrer dans un système logistique circulaire. Si nous l'appliquons, nous devons avoir une structure pour l'identification, la classification, la séparation et le recyclage, car si nous ne le surveillons pas et ne le laissons pas jeté comme un matériau linéaire, il peut être très toxique. Paradoxalement, les nanotechnologies, qui peuvent être techniquement dangereuses, peuvent nous conduire à imposer des systèmes de logistique de récupération afin de la gérer.

L'écoconception est-elle indispensable comme premier pas vers la transition vers une économie circulaire ?
L'écoconception en elle-même n'est pas indispensable pour conduire à une économie circulaire. En fait, nous avons eu beaucoup d'économies circulaires sans nous concentrer sur l'écoconception ou l'écologie en général. L'économie circulaire est avant tout une idéologie, c'est de la planification et c'est une vision socio-culturelle et économique. Cependant, certains matériaux se prêtent mieux à l'écoconception, car ils sont censés être fabriqués avec des procédés verts existants. Mais même ainsi, une mauvaise utilisation d'un matériau, comme la culture massive d'un type d'arbre pour la fabrication d'un certain type de cellulose, peut être très néfaste et peut compromettre l'écosystème, plutôt que l'aider. C'est ce qu'on appelle la monoculture, comme par exemple en Galice la culture d'eucalyptus à partir de graines en format de production industrielle, et ce n'est pas forcément une bonne chose.
L'écoconception n'est pas indispensable, ce qui est essentiel pour générer une transition vers une économie circulaire, c'est le besoin et le manque de ressources, ce qui pousse typiquement vers une économie plus circulaire et durable. Car a priori les besoins d'une société économiquement compromise passent par l'utilisation de matériaux locaux. Par conséquent, cela implique déjà un certain contexte où les matériaux sont nécessaires de manière recyclable car il n'y a pas de fonds pour pouvoir investir dans des matériaux typiquement exotiques, c'est-à-dire des matériaux qui viennent de l'étranger.
L'un des aspects les plus importants de l'écoconception n'est pas nécessairement le matériau, mais la logique derrière pourquoi il est éco. Ce peut être un éco parce qu'il est local, parce qu'il ne contribue pas à la production de CO2, parce qu'il ne contribue pas à des dépenses énergétiques élevées, ou ce peut être un éco simplement parce que c'est une écologie locale désintégrée de l'écologie globale et économie.

La recherche d'une plus grande durabilité, a-t-elle suscité une plus grande recherche de nouveaux matériaux ?
La recherche de nouveaux matériaux due au besoin de circularité ou d'avoir une économie durable a toujours existé. Dernièrement, on se concentre davantage sur certains matériaux que sur d'autres, mais historiquement, il y a toujours eu beaucoup de recherches sur les matériaux et les alternatives simplement parce qu'il y a le problème du coût et le problème de la propriété intellectuelle.
Au cours des 10 dernières années, les outils de recherche sur les systèmes biologiques se sont considérablement améliorés : comment ils se multiplient, comment ils se reproduisent, comment séparer les différents éléments qu'ils produisent, comment les mesurer, etc. Un haut degré de connaissance est nécessaire car il n'y a pas d'égalité entre un lot et un autre. Lorsqu'on travaille avec des matériaux biologiques, il faut savoir bien mesurer et bien utiliser les paramètres du matériau. Le fait qu'aujourd'hui il y ait plus de connaissances dans ce secteur nous permet de générer des produits avec des matériaux biologiques de haute qualité. Avant, on fabriquait des matériaux plus ou moins bons, mais maintenant, les matériaux biologiques sont fabriqués aussi bien ou mieux que les synthétiques.

En termes d'innovation, même pour d'autres secteurs, quels matériaux se démarquent ? Quelles propriétés ont-ils ?
Le matériau qui se distingue par son innovation ou celui qui est utilisé de manière inédite dans le secteur de l'emballage est le charbon actif, c'est-à-dire le charbon pur, qui peut être obtenu par distillation de la cellulose en pyrolyse ou du charbon en général, qui génère un pigment noir, il possède de nombreuses propriétés absorbantes, il est bon pour l'environnement, c'est un additif qui remplit les autres matériaux et leur donne de la résistance. C'est un matériau omniprésent, on le trouve dans tous les pays, il est très abondant dans la nature et il est circulaire.

Sur quels autres projets travaillez-vous ?
Nous développons actuellement Materfad au Portugal, nous collaborons avec des entités internationales et des universités telles que Aguascalientes au Mexique, où il existe également d'autres salles d'exposition Materfad, nous collaborons également avec le ministère de l'Éducation. Nous faisons partie de Datemats, un projet européen sur le transfert de connaissances de nouveaux matériaux et leur application dans le secteur créatif, et un long etcetera.

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