Les hydrogels : des liquides qui ne coulent pas... mais qui se cassent

Les hydrogels sont de subtils échafaudages de polymères retenant dans leurs rets jusqu’à 99% de liquide. La Nature est généreuse en mécanismes de réticulation, « triples hélices » ou « boîtes à œufs », et les chimistes ne sont pas en reste ! Combinant les propriétés de transport moléculaire de l’eau et la tenue élastique des polymères, les hydrogels sont en passe de devenir des matériaux phares du XXI^e siècle. Leur utilisation dépasse déjà le cadre traditionnel de l’agro-alimentaire pour envahir celui, futuriste, de l’ingénierie tissulaire. Ensemencés de cellules, implantés dans le corps, ils céderont peu à peu la place à de nouveaux organes, remplaçant l’artère, le tendon ou le pancréas déficient !

Peut-on envisager que ces « solides mous », essentiellement composés de liquide, aient assez de tenue mécanique pour jouer le rôle de matériaux de structure que ces applications prométhéennes supposent ? Question passionnante pour le physicien !

Nous partirons à la découverte de la structure et des propriétés physique des hydrogels, nous illustrerons leur force et leurs faiblesses et suivrons la route qui a mené à l’invention récente de « réseaux doubles » à la résistance stupéfiante.

Gel de gélatine rendu hyper-résistant à la coupure en y ajoutant par voie enzymatique une petite fraction de liaisons covalentes