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Le matériau super glissant empêche la formation de glace
Un nouveau matériau super lisse, inspiré de la bouche perfide de la plante carnivore, a été développé par des chercheurs de l'Université de Harvard.
Pendant des années, les chercheurs ont essayé d'utiliser des matériaux superhydrophobes - des matériaux avec des structures microscopiques qui repoussent l'eau - pour empêcher le givrage (voir Surfaces qui gardent la glace à l'écart). Mais dans certaines conditions, telles qu'une humidité élevée, les matériaux superhydrophobes existants peuvent avoir l'effet inverse de l'effet escompté, provoquant la formation de plus de glace et une adhérence plus forte que sur une surface non traitée. Les matériaux peuvent également être fragiles, perdant leur glissance s'ils sont rayés.
Des chercheurs de Harvard dirigés par Joanna Aizenberg , professeur de chimie et de biologie chimique, s'est tourné vers la nature pour une approche alternative, en s'inspirant de la plante en pichet, dont les surfaces sont si lisses que les fourmis ne peuvent même pas s'y accrocher (voir la vidéo ci-dessous).
Comme pour les précédents matériaux superhydrophobes, ceux développés par Aizenberg impliquent des surfaces nanostructurées. Mais ces structures sont modifiées chimiquement pour qu'elles adhèrent à un lubrifiant spécifique. Alors que l'usine de pichet utilise de l'eau pour former une surface lisse, les chercheurs de Harvard utilisent une variété de lubrifiants. Le lubrifiant adhère aux nanostructures et forme un film liquide extrêmement fin sur les surfaces qui est parfaitement lisse, bien plus que n'importe quelle surface solide pourrait l'être, dit Aizenberg. De plus, si le matériau est rayé, le liquide s'écoule sur la rayure et le matériau conserve son caractère glissant.
S'il est commercialisé, le matériau pourrait réduire ou éliminer les cycles de dégivrage dans les congélateurs, qui représentent environ un quart de la consommation énergétique totale de l'appareil. Les tests initiaux des composants réels du congélateur ont montré que le matériau peut réduire la consommation d'énergie de dégivrage de 40 %, explique Aizenberg. Elle s'attend à ce que ce chiffre augmente à mesure que les chercheurs optimisent le système.
Les congélateurs sont peut-être la première application de la technologie, mais ils pourraient également fonctionner pour des applications plus importantes comme les avions, réduisant ainsi le besoin de traitements de dégivrage longs et coûteux. De même sur les éoliennes, où la glace peut les faire caler et arrêter de produire de l'électricité. La glace peut mettre hors ligne des parcs éoliens entiers et faire des ravages sur le réseau dans des endroits comme le Colorado, où l'énergie éolienne représente désormais une grande partie de l'approvisionnement total en électricité.