L’équipe Matériaux Biosourcés prépare, caractérise et modélise des matériaux poreux, notamment biosourcés, essentiellement sous forme de polymères et de carbones fonctionnels. Elle s’intéresse également à leurs applications, en particulier dans les domaines de l’énergie et de l’environnement.

L’équipe est implantée sur le Campus des Métiers et des Qualifications Bois à Epinal, dans les locaux de l’ENSTIB. Elle y convertit principalement des bioressources : polyphénols végétaux, polysaccharides et sucres simples, voire protéines, en matériaux de haute valeur ajoutée.

Elle s’intéresse tant aux sciences fondamentales (surfaces et interfaces, chimie verte, physique, modélisation) qu’aux applications technologiques, parmi lesquelles :

• gestion de la chaleur (isolation ou transferts thermiques, stockage d’énergie solaire)
• stockage, détection et séparation de gaz par adsorption (hydrogène, méthane, CO2)
• stockage et conversion d’énergie électrochimique (essentiellement supercondensateurs)
• catalyse, électrocatalyse et photocatalyse
• piégeage de polluants par adsorption en phase liquide ou gaz
• protection contre les ondes électromagnétiques.

Dans ce contexte applicatif très concurrentiel, l’équipe ne s’interdit pas d’utiliser aussi quelques molécules ou solides d’origine non renouvelable en tant qu’additifs ou aides à la synthèse (tensioactifs, agents de réticulation, gabarits 3D, porogènes, etc.). Voire de développer des matériaux purement synthétiques, s’ils sont plus pertinents, ou dans un but de valorisation matière, en attendant de pouvoir les remplacer par des ressources d’origine naturelle plus respectueuses de l’environnement.

Les matériaux sont principalement des mousses, des gels, des poudres, des adsorbants et d’autres types de monolithes poreux, cellulaires comme réticulés, voire imprimés en 3D, ainsi que des résines et des membranes. L’utilisation massive de polyphénols végétaux, abondants mais peu valorisés, non-toxiques et bon marché, est l’une des originalités de notre démarche. L’équipe est notamment pionnière dans le développement de carbones fonctionnels à porosité contrôlée à partir de tannins.

L’équipe s’est par ailleurs progressivement dotée depuis 2009 d’une plate-forme expérimentale de synthèse et de caractérisation de matériaux poreux et/ou biosourcés de 200 m2. Ce parc instrumental est unique en Lorraine tant par le nombre que par la complémentarité de ses équipements et des méthodes d’analyse disponibles (En savoir plus).