ENGINEERINGNET.BE - Diverses applications bénéficient d’ores et déjà de surfaces résistantes à l’encrassement. Songez, par exemple, à la déperlance des vêtements, au verre de serre autonettoyant ou aux filtres de séparation huile-eau.
Un autre exemple réside dans les revêtements de coque visant à contrarier la prolifération d’algues et de balanes dont l’adhésion augmente la résistance de l’eau et la consommation de carburant des navires.
Si l’application d’un revêtement permet souvent d’obtenir de telles propriétés antisalissures, le potentiel des surfaces structurées n’en demeure pas moins appréciable.
L’observation de la nature peut nous apprendre à identifier les structures aptes à prévenir l’encrassement des coques. À l’instar des lasers à impulsions ultra-courtes (en abrégé «LUC» ou femtolasers), de nouvelles technologies permettent d’imiter ces structures naturelles.
Exemple archétypal: la surface d’une feuille de lotus sur laquelle glissent les gouttes d’eau. Cette feuille est recouverte de microstructures qui en restreignent l’interaction avec l'eau. En raison de la tension superficielle, l’eau s’y dépose en prenant sa forme naturelle de goutte. Ces gouttes roulent sur la surface de la feuille en emportant la poussière avec elles..
Au laboratoire Sirris, nous reproduisons ces structures au moyen de lasers à impulsions ultra-courtes. Outre leur application directe sur des surfaces métalliques, ces structures s’appliquent indirectement, par exemple, par injection dans une matrice traitée par LUC.
Il faut systématiquement considérer ces propriétés dans un environnement spécifique et dans des conditions idoines. Une étude récente a révélé, entre autres, que les propriétés anti-encrassement d’une surface du type feuille de lotus ne contrariaient aucunement la prolifération des algues. L’effet superhydrophobe se dissipe au bout d’une heure d’immersion, si bien que la prolifération des algues ne s’en trouve nullement entravée.
À cet égard, l’étude de la pilosité constitue une meilleure source d’inspiration quant à la lutte contre cette prolifération. En effet, les balanes n’adhèrent pas à la peau des requins, en revanche elles infestent celle des baleines à bosse, par exemple.
Leur adhérence est due à la présence de structures microscopiques telles que les denticules qui préviennent ce processus d’adhésion. Toute structure s’inspirant d’une peau de requin, comme le Sharklet, fait merveille dans ce domaine.
La pollution des eaux par les hydrocarbures est un phénomène bien étudié, mais comment y remédier? Comment séparer les eaux des hydrocarbures? À cet égard, les résultats obtenus au moyen de filtres améliorés par LUC sont encourageants. Contrairement à l’eau, le gasoil ne parvient pas à en traverser la membrane. Dès lors, on assiste à une séparation de l’eau et du gasoil.
(Source: Sirris)
