Les surfaces recouvertes d'oxydes de terres rares ne développent des propriétés hydrofuges qu'après contact avec l'air. Même à température ambiante, les réactions chimiques commencent avec les hydrocarbures dans l'air. Dans la revue Rapports scientifiques , chercheurs de l'Université de Bâle, l'Institut suisse des nanosciences et l'Institut Paul Scherrer rapportent que ce sont ces réactions qui sont responsables de l'effet hydrophobe.

Les terres rares sont des métaux présents dans les minéraux de terres rares. Ils sont utilisés aujourd'hui dans, entre autres, pots catalytiques et batteries automobiles, dans la production d'écrans et de lampes, et comme agent de contraste en imagerie par résonance magnétique. Leur large éventail d'applications signifie qu'il existe une forte demande pour les terres rares, et cette demande est en constante augmentation.

Des utilisations supplémentaires pour les terres rares ont été ouvertes après que des chercheurs américains ont signalé en 2013 que les surfaces qui ont été recouvertes d'oxydes de terres rares deviennent hydrofuges.

Des scientifiques de l'Université de Bâle, l'Institut suisse des nanosciences et l'Institut Paul Scherrer travaillent désormais avec la société Glas Trösch pour examiner de plus près ces propriétés hydrophobes.

La déperlance ne se développe qu'après des réactions chimiques

Les chercheurs ont enduit des morceaux de verre d'oxydes de terres rares, nitrures et fluorures et analysé dans quelle mesure ils pouvaient être mouillés avec de l'eau.

Ils n'ont pu détecter aucune propriété hydrophobe lorsque le revêtement était fraîchement déposé. Seules les réactions chimiques avec les hydrocarbures gazeux présents dans l'air ambiant augmentent la rugosité des surfaces et réduisent le mouillage par l'eau.

Les composés organiques gazeux de l'air ambiant sont d'abord adsorbés par la surface puis réagissent avec les oxydes pour former des carbonates et des hydroxydes jusqu'à ce que la surface soit complètement recouverte de ces composés. Ce processus a lieu même à température ambiante.

"Nous avons été surpris que l'effet hydrophobe soit causé par le vieillissement de la surface, " dit le professeur Ernst Meyer, du Département de physique de l'Université de Bâle, commenter les résultats du projet soutenu par la Commission pour la technologie et l'innovation (CTI). Ces conclusions sont très révélatrices d'un point de vue scientifique car les processus catalytiques se déroulent aussi fréquemment à température ambiante, ce qui rend important la compréhension des propriétés physiques de la surface.

Les matériaux examinés sont, cependant, inadapté à la production industrielle de surfaces vitrées hydrofuges, car le verre nécessite un processus de stockage sophistiqué avant de présenter les caractéristiques hydrophobes souhaitées.