Cette image montre la création d'une surface superhydrophobe sur une surface métallique par un laser ultrarapide, qui est transféré au PMDS par moulage par transfert et assemblé dans un dispositif microfluidique. Crédit :Université Purdue
Un nouveau processus de fabrication développé par les chercheurs de l'Université Purdue peut améliorer la déperlance de certains produits courants, allant de l'équipement médical et des capteurs aux moteurs de véhicules et aux pare-brise.
L'équipe Purdue, dirigé par Yung Shin, le professeur Donald A. et Nancy G. Roach de fabrication de pointe à la Purdue School of Mechanical Engineering, développé une nouvelle méthode pour créer des microcanaux superhydrophobes sur des polymères. Cette technologie fournit une technique de fabrication rapide et peu coûteuse pour créer des dispositifs microfluidiques ayant des canaux avec des débits contrôlables, sans l'utilisation de traitements chimiques ou de dispositifs de contrôle de débit complexes.
"Ce sont essentiellement de petits canaux qui sont faits de telle manière que l'eau ne peut pas coller à la surface ou donner peu de résistance à l'écoulement, ", a déclaré Shin. "Vous pouvez ensuite envoyer de l'eau ou d'autres liquides à travers et créer des canaux de refroidissement plus petits et des dispositifs microfluidiques."
L'équipe de Shin utilise un processus en deux étapes pour créer les surfaces superhydrophobes. D'abord, ils créent des motifs ou des caractéristiques sur une surface métallique avec un laser ultra-rapide. Puis, dans un processus appelé moulage par transfert, les chercheurs créent ce même motif sur le polymère.
"Notre processus est unique car il permet la création de ces motifs ou caractéristiques de surface à l'intérieur du polymère et pas seulement à l'extérieur, ", a déclaré Shin. "Nous utilisons essentiellement ces fonctionnalités pour contrôler les débits sans avoir besoin de traitements chimiques et de revêtements coûteux qui peuvent être lavés ou s'user."
Cette image montre une goutte d'eau sur une surface superhydrophobe créée, montrant un angle de contact très élevé. Les chercheurs de l'Université Purdue ont développé un nouveau procédé de fabrication pour améliorer la déperlance de certains produits courants. Crédit :Université Purdue
Shin a déclaré que la technologie a de nombreuses applications potentielles, y compris les équipements médicaux et les capteurs qui utilisent un fluide circulant pour détecter des anomalies ou des conditions malsaines chez un patient. Il pourrait également être utilisé pour les systèmes de micro-refroidissement pour l'électronique, dispositifs microfluidiques, MEMS, surfaces autonettoyantes, et les systèmes micro-hydrauliques dans les avions et les automobiles. La technologie pourrait aider à créer des pare-brise plus résistants à l'eau et nécessitant moins d'essuyage.
La technologie peut également être utilisée, selon Shin, dans les échangeurs de chaleur en éliminant les gouttes d'eau condensée, améliorer l'efficacité du transfert de chaleur. Une autre application possible concerne les appareils électroniques.
"Notre technologie peut aider à la miniaturisation continue des appareils électroniques tels que les téléphones et les ordinateurs, ", a déclaré Shin. "Notre méthode de création de ces microcanaux superhydrophobes permet de créer des appareils plus petits qui fonctionnent avec la même efficacité que des appareils beaucoup plus gros."
