Des ingénieurs chimistes de l'Université de Californie à Berkeley ont découvert une nouvelle façon de modeler les surfaces solides afin de contrôler la façon dont l'eau interagit avec elles. Cette technique pourrait conduire à de nouveaux matériaux pour la purification de l’eau, le dessalement et d’autres applications.

Les chercheurs, dirigés par le professeur Nitin Padture, ont utilisé une technique appelée « auto-assemblage de copolymères séquencés » pour créer des motifs de régions hydrophiles (attirant l'eau) et hydrophobes (hydrofuges) sur une surface solide. En contrôlant la taille et l’espacement de ces régions, ils ont pu ajuster le comportement des gouttelettes d’eau à la surface.

Par exemple, les chercheurs ont découvert qu’ils pouvaient créer des surfaces qui provoquaient la propagation des gouttelettes d’eau et formaient un film mince, ou qui les faisaient perler et rouler. Ils ont également découvert qu’ils pouvaient contrôler la direction de l’écoulement de l’eau à la surface, en créant des motifs de rayures hydrophiles et hydrophobes.

Les chercheurs pensent que leur technique pourrait être utilisée pour créer une variété de nouveaux matériaux dotés de propriétés hydrofuges adaptées. Ces matériaux pourraient être utilisés pour diverses applications, telles que la purification de l’eau, le dessalement et la séparation huile-eau.

Purification de l'eau

Une application potentielle de la technique des chercheurs concerne la purification de l’eau. En créant des surfaces qui attirent l’eau, il est possible d’éliminer les impuretés de l’eau. Par exemple, les chercheurs ont découvert qu’ils pouvaient éliminer le sel de l’eau en utilisant une surface comportant des rayures hydrophiles et hydrophobes. Les gouttelettes d’eau couleraient le long des bandes hydrophiles, tandis que les ions sel seraient repoussés par les bandes hydrophobes. Ce processus pourrait être utilisé pour purifier l’eau destinée à la consommation, à l’irrigation ou à un usage industriel.

Dessalement

Une autre application potentielle de la technique des chercheurs est le dessalement. Le dessalement est le processus consistant à éliminer le sel de l'eau de mer pour produire de l'eau douce. En créant des surfaces qui repoussent l’eau, il est possible de séparer l’eau salée en eau pure et saumure concentrée. Les chercheurs ont découvert qu’ils pouvaient créer des surfaces si hydrophobes qu’elles pouvaient même repousser les gouttelettes d’eau salée. Ce procédé pourrait être utilisé pour dessaler l’eau de mer à des fins de consommation, d’irrigation ou industrielle.

Séparation huile-eau

La technique des chercheurs pourrait également être utilisée pour séparer le pétrole et l’eau. L’huile et l’eau sont des liquides non miscibles, c’est-à-dire qu’elles ne se mélangent pas. Cependant, il peut être difficile de séparer l’huile et l’eau si elles sont mélangées. En créant des surfaces qui attirent l’eau et repoussent l’huile, il est possible de séparer les deux liquides. Les chercheurs ont découvert qu’ils pouvaient créer des surfaces si hydrophobes qu’elles pouvaient même repousser les gouttelettes d’huile. Ce processus pourrait être utilisé pour séparer le pétrole de l’eau dans des processus industriels, tels que le raffinage du pétrole et le forage.

La technique des chercheurs constitue une nouvelle façon prometteuse de contrôler l’interaction de l’eau avec les surfaces solides. Cette technique pourrait conduire à de nouveaux matériaux pour la purification de l’eau, le dessalement, la séparation huile-eau et d’autres applications.