Lorsque la glace se forme sur les surfaces, elle peut entraîner toute une série de problèmes, depuis les routes et trottoirs glissants jusqu'aux pannes de courant et aux accidents d'avion. Les méthodes conventionnelles de dégivrage impliquent souvent l’utilisation de produits chimiques ou de grattage mécanique, deux méthodes qui peuvent prendre beaucoup de temps, demander beaucoup de main d’œuvre et être peu respectueuses de l’environnement.
L'équipe de recherche, dirigée par le professeur Yutaka Masuda de l'Université des sciences de Tokyo, a cherché à explorer une approche alternative en étudiant comment les gradients de surface affectent le comportement des gouttelettes d'eau. Ils ont émis l’hypothèse qu’en contrôlant la topographie de la surface, il pourrait être possible de réduire la force d’adhésion entre la glace et la surface, ce qui faciliterait son retrait.
Pour tester leur hypothèse, les chercheurs ont fabriqué une série de surfaces avec différentes structures de gradient en utilisant une technique appelée « microfabrication ». Ils ont ensuite déposé des gouttelettes d’eau sur ces surfaces et observé leur comportement.
Leurs observations ont révélé que les surfaces dégradées influençaient de manière significative le comportement des gouttelettes. Sur les surfaces à pente progressive, les gouttelettes se propagent plus facilement et présentent des angles de contact réduits par rapport aux surfaces à pente plus raide. Cette réduction de l'angle de contact indique une adhésion plus faible entre la gouttelette et la surface.
En outre, l’équipe a constaté que les gradients de surface affectaient le comportement de congélation et de fusion des gouttelettes. Sur les surfaces à pente progressive, les gouttelettes gèlent plus lentement et fondent plus rapidement, ce qui pourrait être avantageux pour prévenir l’accumulation de glace.
Sur la base de ces résultats, les chercheurs ont conclu que les gradients de surface peuvent effectivement influencer le comportement des gouttelettes, notamment la formation de glace et l'adhésion, suggérant leur application potentielle dans le développement de surfaces antigivrantes. Ils proposent que de telles surfaces pourraient être utilisées dans divers domaines et applications où la prévention du verglas est cruciale, comme les transports, la transmission d'énergie et l'aérospatiale.
Cette découverte met en évidence l'importance de comprendre et de manipuler les propriétés de surface au niveau microscopique pour obtenir les effets macroscopiques souhaités. Il ouvre des possibilités passionnantes pour la conception et la fabrication de nouvelles surfaces dotées de fonctionnalités sur mesure pour un large éventail d'applications au-delà de l'antigivrage, notamment les surfaces autonettoyantes, le transport de liquides et la microfluidique.
