L'encrassement biologique est un problème mondial qui entraîne une grave détérioration après qu'un substrat entre en contact avec l'eau de mer. Les polymères traditionnels et autres revêtements antifouling souffrent d'une mauvaise stabilité mécanique et chimique, ce qui diminue les performances antibactériennes et antibiofouling lors de la progression du temps d'utilisation.

Dans une étude publiée dans Matériaux et interfaces appliqués ACS , les chercheurs rapportent le développement d'un film de diamant biomimétique qui atteint simultanément une superhydrophobie, autonettoyant, efficacité antibactérienne, antibiofouling, robustesse mécanique et stabilité chimique. Cette étude a été menée par le professeur TANG Yongbing et ses collaborateurs des Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) de l'Académie chinoise des sciences.

Inspiré des micro- et nano-structures des feuilles de taro et de lotus, les chercheurs ont conçu de manière créative le film de diamant à structure hiérarchique. Ils l'ont synthétisé via une nouvelle stratégie ascendante basée sur le dépôt chimique en phase vapeur à filament chaud (HFCVD) et des processus d'ensemencement d'auto-assemblage en deux étapes.

Les revêtements de diamant structurés ont été construits avec succès sur divers substrats commerciaux, inclure des alliages, silicium, verre de quartz, et céramiques, avec des géométries à grande échelle et complexes. Les expériences ont montré que les surfaces hiérarchiques des diamants de taille micro et nanométrique ont intrinsèquement une superhydrophobie, qui a également repoussé l'adhésion microbienne.

Notamment, les revêtements de diamant hiérarchiques biomimétiques ont réduit l'attachement des bactéries de 90 à 99 % et dans l'environnement marin, réduit l'adhérence des algues vertes de plus de 95%.

Même après une immersion prolongée dans l'eau de mer, l'efficacité antibactérienne a persisté, et la résistance à l'usure du film était 20 fois supérieure à celle des substrats commerciaux nus.