Une équipe de chercheurs de Harvard a inventé une façon de supprimer la glace et le givre de toutes surfaces métalliques. La découverte a des implications directes pour un large éventail de surfaces telles que celles utilisées dans les avions, les systèmes de réfrigération, les éoliennes, …
Une équipe de chercheurs de l’Université de Harvard a inventé un procédé de protection contre la glace et le givre pour toute surface métallique. La technologie empêche les calottes glaciaires de se développer sur ces surfaces.
La découverte, publiée en ligne sous forme de manuscrit dans la revue ACS Nano sur Juin 10, a des implications directes pour un large éventail de surfaces métalliques, telles que celles utilisées dans les avions, les systèmes de réfrigération, les éoliennes, les navires et la construction.
Le groupe de chercheurs, dirigé par Joanna Aizenberg et Amy Smith Berylson, professeur de science des matériaux à la Harvard School of Engineering et sciences appliquées (SEAS),et membre du corps professoral de base à l’ Institut Wyss Inspiré d’ingénierie à l’Université Harvard, avait précédemment introduit l’idée qu’il était possible de créer une technologie pour empêcher la glace en utilisant des revêtements inspirés par la feuille de lotus hydrofuge.
« L’absence de toute manière pratique pour éliminer les défauts intrinsèques qui contribuent à la condensation liquide et à la congélation a soulevé la question de savoir si toute surface solide, » quelle que soit sa topographie ou de traitement, « ne peut être vraiment de la glace -préventive, du gel des conditions de formation », a déclaré Aizenberg.
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Pour lutter contre ce problème, les chercheurs ont créé une technologie radicalement différente, qui est adaptée à la fois à une forte humidité et à une pression extrême. Le défi consistait à appliquer cette technologie sur des surfaces métalliques, en particulier sur des matériaux de monnaie courante, des ailes d’avion aux balustrades d’immeuble. Aizenberg et son équipe ont développé une sorte de métal manteau avec un matériau brut auquel adhère le lubrifiant. Un revêtement peut être finement sculpté pour verrouiller le lubrifiant et peut être appliqué sur une grande surface métallique. En outre, le revêtement est non toxique et anti-corrosif.
Pour démontrer la robustesse de leur technologie, les chercheurs ont réussi à l’appliquer à des ailettes de refroidissement de réfrigérateur et l’ont testé sous une longue et profonde période de gel. En comparaison, avec les systèmes de refroidissements existants « Frost-free », cette innovation empêche le gel beaucoup plus efficacement et pour une durée plus longue.
«Contrairement à la feuille de lotus et à la glace de surface qui se brise en cas de forte humidité, GLISSADES est calculée pour empêcher complètement la formation de glace à des températures légèrement inférieures à 0 degrés Celsius, tout en réduisant considérablement l’accumulation de glace et l’adhésion en vertu de la surgélation », a déclaré Aizenberg.
La nouvelle technologie permet également de réduire les coûts énergétiques. Cette approche de la lutte contre les surfaces métalliques glissantes est très prometteuse pour une large application dans l’industrie du froid et de l’aviation et dans d’autres environnements très humides. Par exemple, une fois que le revêtement est appliqué, pour enlever la glace sur les toits, les fils, les éoliennes il suffit d’un simple basculement, d’une légère agitation, comme le vent et de simples vibrations.
«Cette nouvelle approche de la glace-phobique des matériaux est une idée vraiment révolutionnaire qui offre le moyen de transformer les coûts énergétiques et de sécurité associées à la glace. Et nous travaillons activement avec les industries du froid et de l’aviation pour le mettre sur le marché», déclare Aizenberg.
Aizenberg est également professeur de chimie, et biologie chimique. S. Susan et Kenneth L. Wallach sont Professeurs à l’Institut Radcliffe for Advanced Study et directeur de l’ Institut Kavli pour la science et la technologie Bionano à Harvard.
Les co-auteurs incluent Philseok Kim, membre de développement technologique à l’Institut Wyss et des mers; Tak-sing Wong de l’Wyss et des mers; Jack Alvarenga et Michael J. Kreder de l’Wyss, et Wilmer E. Adorno-Martinez de l’Université de Porto Rico.
Les auteurs ont reçu le soutien de la recherche en sciences et génie des matériaux du Centre à l’Université Harvard pour une partie de ce travail qui a été effectué à la Center for Nanoscale Systems à l’Université Harvard, soutenue par la National Science Foundation. En outre, l’équipe a été reconnue par la bourse de la Fondation Croucher postdoctorales et le PONT REU, co-financé par le ASSURE programme du ministère de la Défense, en partenariat avec le programme de la National Science Foundation du site REU.
(Source : Michael Patrick Rutter / Harvard Gazette – 14 juin 2012)
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