Les scientifiques ont développé une méthode de traitement des matériaux au laser pour produire des surfaces texturées qui repoussent la saleté et l'eau. Cette technologie sera principalement utilisée dans l'industrie aérospatiale.

L'utilisation de revêtements imitant le lotus, dont les feuilles ont des propriétés autonettoyantes, devient de plus en plus courant dans un large éventail d'applications, de l'industrie à la médecine. Quand l'eau tombe sur ces feuilles, il forme des perles qui roulent, emportant avec eux la poussière et la saleté grâce à la structure microscopique et nanoscopique complexe de la surface. Soutenu par le projet LASER4FUN financé par l'UE, une équipe de chercheurs a mis au point une méthode inspirée de l'effet lotus utilisant des lasers pour graver des motifs en filigrane directement sur des surfaces métalliques.

Résumant le processus dans un communiqué de presse du Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology IWS, Le Dr Tim Kunze a déclaré : « Avec notre processus, nous voulons empêcher toute forme de contamination sur les surfaces des avions. cependant, que "ce serait aussi un succès si nous pouvions au moins le réduire considérablement".

Effet lotus

Le même communiqué de presse note que les ingénieurs ont utilisé une technique de motif d'interférence laser directe (DLIP). Cela implique l'utilisation d'optiques spéciales pour diviser un même faisceau laser en plusieurs faisceaux partiels qui se recombinent sur la surface métallique à structurer. Il crée des motifs lumineux précis et contrôlables. "Si le motif d'interférence est focalisé sur une feuille de titane, la lumière laser à haute énergie fond et enlève le matériau dans les zones lumineuses, tandis qu'il laisse le matériau inchangé dans les zones sombres."

L'équipe a observé que ces motifs ressemblent à des halls de piliers ou à des toits en tôle ondulée. "Les distances entre les piliers peuvent être réglées entre 150 nanomètres (millionièmes de millimètre) et 30 micromètres (millièmes de millimètre)." Cela crée une surface sur laquelle les gouttelettes d'eau ne peuvent pas trouver suffisamment d'adhérence. Par conséquent, ils roulent ou glissent, au lieu de s'étaler pour former un film, similaire à l'effet lotus observé dans la nature.

De telles surfaces hydrofuges ou superhydrophobes sont également produites par d'autres technologies, comme expliqué dans le communiqué de presse. "Aujourd'hui, la plupart des revêtements en lotus sur les tôles, les verres ou les accessoires de salle de bain sont encore fabriqués par des procédés spéciaux. Le principal avantage de ces méthodes de revêtement est qu'elles permettent de traiter de grandes surfaces. Cependant, les revêtements vieillissent dans le temps, peuvent facilement être endommagés et ne sont en partie pas conformes aux nouvelles réglementations environnementales de l'UE qui entrent en vigueur. » Les scientifiques soulignent que les structures produites par la méthode DLIP pourraient bien durer des années sans soulever de problèmes environnementaux.

En plus des essais en vol de revêtements structurés au laser sur une aile d'avion, l'équipe étudie également d'autres applications pour ses nanostructures en forme de lotus. Les chercheurs suggèrent que la technologie pourrait être utilisée pour se prémunir contre la contrefaçon ou pour améliorer la biocompatibilité des implants chirurgicaux, tels que ceux utilisés en dentisterie.

Le projet en cours LASER4FUN (European Esrs Network On Short Pulsed Laser Micro/Nanostructuring Of Surfaces) vise à « structurer des surfaces incorporant des propriétés pour des applications industrielles, " selon CORDIS. Il se concentre sur " l'interaction de l'énergie laser avec plusieurs matériaux (métaux, semi-conducteurs, polymères, verres et matériaux avancés) et sur de nouvelles fonctionnalités de surface comme la tribologie, l'esthétique et la mouillabilité. » Un autre objectif du projet est de créer un réseau international de formation pour les chercheurs débutants dans le domaine de la transformation des métaux.