Des surfaces inmouillables sculptées au laser

Elles absorbent la lumière, repoussent toute humidité, et se débarrassent elles-mêmes des poussières, grâce à des micro et nanostructures créées avec un laser à impulsions courtes.

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Des surfaces inmouillables sculptées au laser

Des gouttes d’eau qui rebondissent plusieurs fois sur un métal et disparaissent en laissant la surface bien sèche : c’est la démonstration réalisée par des chercheurs de l’université de Rochester (Etats-Unis) pour prouver les propriétés super hydrophobes d’une surface traitée par un laser.

Pas n’importe quel laser : un laser femtosecondes, qui envoie des impulsions ultra courtes (65 femtosecondes = 65.10-15 seconde) et crée à la surface des séries de micro cavités de 75 microns de profondeur, qui comportent elles-mêmes des structures encore plus petites, jusqu’à 5 à 10 nanomètres. C’est cet état de surface très divisé qui empêche l’eau de mouiller le métal : les gouttes y rebondissent, et si l’on dépose tout de même de l’eau à la surface, il suffit de l’incliner de 4° pour s’en débarrasser. Avec du Teflon, par exemple, il faudra une inclinaison de 70° pour obtenir le même résultat.

Ces mêmes structures minuscules sont responsables du caractère auto-nettoyant de la surface. Les chercheurs ont déposé le contenu d’un sac d’aspirateur sur le métal. Quelques gouttes d’eau suffisent pour l’évacuer, et en plus la surface nettoyée reste sèche… Enfin, le métal, initialement brillant, est devenu noir sous l’action du laser : il absorbe la lumière. D’ailleurs la même équipe avait déjà obtenu des résultats qui permettent de colorer les métaux presque à volonté.

Ce type de surface multifonction pourrait servir dans la fabrication de capteurs, ou de cellules solaires, ou encore dans des applications anti-givre ou anti-corrosion (tuyauteries, radars, lignes haute-tension…). A condition d’accélérer un peu le processus : aujourd’hui, il faut une heure pour traiter une surface de quelques centimètres carrés.

Thierry Lucas

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