Ce couvercle de compteur de vitesse de voiture avec deux surfaces circulaires antireflet a été fabriqué en une seule étape. (© Fraunhofer IWM)
(PhysOrg.com) -- Un nouveau nanorevêtement assure une vue parfaitement non réfléchissante sur les écrans et à travers les lunettes. La structure de surface nécessaire est appliquée aux pièces polymères lors de la fabrication, évitant la nécessité d'une étape de processus distincte. Le revêtement hybride présente d'autres avantages :les composants sont résistants aux rayures et faciles à nettoyer.
Les mites sont le prototype. Lorsqu'ils cherchent de la nourriture au crépuscule, ils doivent se cacher des prédateurs. Leur présence ne doit pas être trahie par des reflets sur leurs yeux à facettes. Sur d'autres insectes, ces yeux brillent, mais les yeux du papillon sont parfaitement non réfléchissants. De minuscules protubérances plus petites que la longueur d'onde de la lumière forment une structure périodique à la surface. Cette nanostructure crée une transition douce entre les indices de réfraction de l'air et de la cornée. Par conséquent, la réflexion de la lumière est réduite et le papillon n'est pas détecté.
Des chercheurs allemands de l'Institut Fraunhofer de mécanique des matériaux IWM à Fribourg ont adopté cet artifice et l'ont adapté à une gamme d'applications différentes. Sur les lunettes, écrans de téléphone portable, caches de ferrures ou de panneaux, les surfaces transparentes ne sont généralement utiles que si elles permettent une visualisation sans réflexion de la lumière. Alors que les méthodes conventionnelles appliquent le revêtement antireflet dans une étape séparée après la production, les scientifiques de Fraunhofer ont trouvé un moyen de réduire la réflexion de la lumière lors de la fabrication réelle de la pièce ou du composant :« Nous avons modifié le moulage par injection conventionnel de telle sorte que la nanostructure souhaitée soit transmise à la surface pendant le processus, " explique le Dr Frank Burmeister, chef de projet à l'IWM.
Pour cela, les chercheurs ont développé un revêtement en matériau dur qui reproduit la structure de surface optiquement efficace. "Nous l'utilisons pour enduire les outils de moulage, " dit Burmeister. " Lorsque le polymère fondu visqueux est injecté dans le moule, les nanostructures sont transférées directement sur le composant." Comme aucune deuxième étape de processus n'est requise, les fabricants réalisent d'énormes économies de coûts et augmentent également l'efficacité. "Normalement, le composant devrait subir un processus séparé supplémentaire pour appliquer le revêtement antireflet, " ajoute Burmeister.
Le plexiglas normal et certains revêtements antireflet sont particulièrement sensibles, mais les scientifiques produisent des surfaces résistantes à l'essuyage et aux rayures. À cette fin, le moule d'injection est en outre inondé d'une substance organique ultra-mince en polyuréthane. Burmeister :« La substance coule dans toutes les crevasses et durcit, comme un adhésif à deux composants." Le résultat est un nanorevêtement extrêmement fin de polyuréthane sur lequel la surface optiquement efficace se structure, qui ne font qu'un dix millième de millimètre d'épaisseur, sont également reproduits. En collaboration avec des partenaires industriels, les chercheurs visent désormais à développer des composants pour l'industrie automobile, par exemple, qui sont non seulement attrayants à regarder, mais aussi résistants et faciles à nettoyer.