Cette technique utilise des micro-organismes pour créer des matériaux résistants et naturellement colorés. Le processus se déroule comme suit : les bactéries obtiennent de l’énergie, se développent et produisent une substance appelée violacéine. Cette substance donne une couleur violette aux matériaux dans lesquels les micro-organismes se développent. Les scientifiques ont fait un pas important dans cette direction : ils ont réussi à amener les micro-organismes à produire des fibres et à les colorer de toutes les couleurs de l’arc-en-ciel, le tout dans un seul conteneur. Des scientifiques sud-coréens ont réussi à faire produire des fibres textiles par des bactéries et à les colorer avec des pigments naturels sans produits chimiques nocifs. À l’avenir, ils espèrent que cette méthode pourra être utilisée à grande échelle dans la production de vêtements.
Les bactéries génèrent à la fois les fibres du tissu et sa couleur naturelle . Cela permet d’éviter l’utilisation de fibres dérivées du pétrole et de colorants chimiques qui polluent l’eau, l’air et le sol. Cette avancée majeure a été réalisée sous la direction de San Yeop Lee, de l’Institut coréen des sciences et technologies avancées, qui a travaillé avec des collègues d’autres institutions. Selon le scientifique, « certains processus génèrent de grandes quantités de gaz à effet de serre, détériorent la qualité de l’eau et polluent le sol ». Selon l’expert, la production et la teinture sont des étapes distinctes qui nécessitent une grande consommation d’énergie et de produits chimiques.
La nouvelle méthode écologique mise au point en Corée du Sud permet de produire des tissus résistants et colorés en une seule étape. Selon l’étude, la cellulose bactérienne, c’est-à-dire les fibres produites par des bactéries au cours du processus de fermentation, constitue une solution innovante. Elle peut remplacer les polymères pétroliers et réduire l’impact négatif sur l’environnement, mais le plus grand défi était de combiner efficacement et de manière écologique la production et la teinture. L’objectif des scientifiques était de créer une méthode permettant de produire et de teindre les tissus simultanément sans utiliser de produits chimiques industriels.
Ils ont ainsi obtenu des tissus teints à l’aide de bactéries.
Les bactéries modifiées produisent des tissus et des colorants de différentes couleurs, constituant ainsi une alternative naturelle à l’industrie textile chimique. L’équipe a utilisé deux bactéries ayant des fonctions différentes. D’une part, Komagataeibacter xylinus produit des fibres de cellulose utilisées pour créer le tissu. D’autre part, Escherichia coli a été modifiée pour produire deux types de pigments naturels : les violaceines , qui permettent d’obtenir des couleurs allant du vert au violet, et les caroténoïdes, qui permettent d’obtenir des nuances de rouge, d’orange et de jaune. Ils ont ainsi réussi à combiner la production de tissus et la teinture dans une seule et même technologie. Au départ, l’expérience a échoué.
L’utilisation de cellulose bactérienne permet d’éviter l’utilisation de colorants chimiques et de matériaux dérivés du pétrole. « Au départ, tout a mal tourné. Soit la production de cellulose était nettement inférieure aux prévisions, soit elle ne se colorait pas du tout », a commenté le responsable de la recherche. Les bactéries se gênaient mutuellement, chacune empêchant le développement de l’autre. Pour résoudre ce problème, ils ont mis au point deux méthodes différentes. Pour obtenir des couleurs froides, telles que le bleu, le vert et le violet, ils ont utilisé la « culture conjointe différée ». Ils ont d’abord laissé les bactéries cellulosiques faire leur travail, puis ont ajouté les bactéries colorantes quelques heures plus tard. Cela a permis à chacune d’elles de se développer sans entrave.
Pour les couleurs chaudes, telles que le rouge, l’orange et le jaune, ils ont utilisé la méthode de « culture séquentielle ». Les tests de qualité ont montré que les tissus teints par les bactéries conservaient leur couleur après avoir été lavés, chauffés et exposés à des produits chimiques agressifs. Les scientifiques ont d’abord obtenu et purifié la cellulose, puis ont placé ce matériau dans des cultures bactériennes qui généraient des pigments. Ainsi, aucun micro-organisme n’a gêné l’autre et la coloration souhaitée a été obtenue. Ces stratégies ont permis d’obtenir des feuilles de cellulose bactérienne de différentes couleurs. Ensemble, ces deux stratégies ont permis d’obtenir une palette éclatante de feuilles de cellulose bactérienne de couleur violette, bleu foncé, bleue, verte, jaune, orange et rouge.
Pour garantir la qualité du tissu, celui-ci a été soumis à un lavage, un chauffage, un blanchiment et une exposition à des acides et des alcalis. La plupart des couleurs ont conservé leur stabilité, et le tissu à base de violacéine a même surpassé le colorant synthétique lors des tests de lavage. Les progrès scientifiques se heurtent encore à des difficultés en termes de production de masse et de réduction des coûts par rapport aux tissus traditionnels. Malgré l’efficacité de la méthode, elle n’est pas encore prête pour la production massive de vêtements, affirment les auteurs. Le groupe de recherche a estimé qu’il faudrait au moins cinq ans avant qu’elle ne soit commercialisée.
Le Dr Lee a déclaré : « Notre travail ne va pas révolutionner toute l’industrie textile dès maintenant, mais au moins, nous avons proposé une solution écologique pour une teinture durable. » Il a également appelé à prendre soin de la planète : « Notre devoir en tant qu’humanité est de rendre le monde meilleur et de donner à nos enfants la possibilité de vivre plus heureux. Soyons plus respectueux de l’environnement et faisons quelque chose de bien pour les générations futures. »
