Comment le Hula Hoop sauva l’industrie plastique

Ce polymère, découvert en 1933, avait déjà aidé les Alliés à gagner la deuxième guerre mondiale. Le radar, leur arme secrète pour détecter l’ennemi, avait besoin d’énormément d’isolant pour fonctionner, ce qui le rendait trop lourd pour être installé dans les avions de chasse, dans lesquels il aurait été particulièrement utile. Le polyéthylène, léger et performant, permit enfin le développement de radars pour les avions… Ce fut un avantage technique déterminant pour les Alliés dans la Bataille de l’Atlantique contre les sous-marins allemands qui bloquaient le ravitaillement de la Grande-Bretagne.

Après la fin du conflit, on se met à chercher des applications commerciales pour le polyéthylène. Sa légèreté et sa souplesse, qui étaient des avantages pour son utilisation comme isolant, sont maintenant des handicaps. Il n’est pas assez rigide pour en faire des objets de consommation courante. Le problème découle du fait que quand les molécules d’éthylène se polymérisent en longues chaînes, celles-ci ont tendance à se ramifier. Ceci les empêche de s’empiler de manière régulière et de former ainsi un plastique rigide.

Après plusieurs années d’effort, le chimiste allemand Karl Ziegler (Prix Nobel de chimie en 1963) découvre une catégorie de catalyseurs qui forcent les molécules d’éthylène à se « discipliner » et à former de longues chaînes bien linéaires. Le nouveau polymère ainsi obtenu est doté d’une structure à une plus haute densité – d’où son appellation HDPE (de l’anglais, High Density Polyethylene) et promet davantage au point de vue commercial que le LDPE (Low Density Polyethylene) aux chaînes ramifiées.

L’industrie se lance rapidement dans la production de HDPE. Malheureusement, au moment où la production de HDPE prend de l’envergure, des problèmes inattendus apparaissent. Après quelques mois d’utilisation, le matériau craque et se désagrège, une situation potentiellement catastrophique si, par exemple, le polymère est utilisé pour fabriquer des conduites d’eau ou de gaz. En fait, les chimistes avaient trop bien fait leur travail et le polymère était devenu trop rigide, ce qui le rendait fragile. Quelques mois plus tard, les chercheurs trouvent une solution. Il s’agit de rendre la structure un peu plus souple en introduisant juste quelques ramifications, beaucoup moins que dans le LDPE mais pas autant que le HDPE.

Toutefois, l’industrie plastique est au bord de la faillite. Ses entrepôts regorgent de ce polymère dont personne ne veut et ils n’ont pas les fonds nécessaires pour mettre sur le marché ce nouveau plastique, le MDME (Medium Density Polyethylene). C’est un jouet, le Hula Hoop, qui sauvera l’industrie. En 1958, Richard Knerr et Arthur Merlin, du fabricant de jouets Wham-O, en Californie, décident de mettre sur le marché un cerceau que l’on fait tourner autour de sa taille. L’idée est influencée par les cerceaux utilisés dans les cours de gymnastique. Mais ces cerceaux sont faits de bambou, un matériau trop cher pour une production massive. Knerr et Merlin entendent parler de ce nouveau plastique dont l’industrie cherche à se débarrasser à des prix dérisoires. Les premiers Hula Hoop faits de HDPE sont lancés sur le marché au début de 1958.

Pour ceux qui ne l’ont pas vécu, il est difficile d’imaginer l’engouement causé par le Hula Hoop en si peu de temps. Vingt-cinq millions de cerceaux se vendent en quatre mois aux États-Unis seulement et plus de 100 millions la première année. Les entrepôts se vident du HDPE et l’industrie, qui obtient les capitaux nécessaires pour introduire le MDME, est sauvée de la faillite.

Par Ariel Fenster, professeur à l’Université McGill (Canada), et membre fondateur de l’Organisation pour la Science et la Société