Effet des micro- et nanostructures à la surface autonettoyante des feuilles de Lotus

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Des peintures, des toits, des vitres et même des textiles autonettoyants sont récemment apparus sur le marché. L’élaboration de ces surfaces s’inspire des feuilles de Lotus dont l’extrême hydrophobie fait rouler comme des billes toutes gouttes d’eau tombant sur leur surface. Grâce à cet "effet Lotus" la surface se nettoie d’elle-même car les gouttes emportent sur leur passage saletés et bactéries. Une étude approfondie de la structure des feuilles de Lotus a été conduite par une équipe du laboratoire de recherche de General Motors au Michigan. On savait déjà que la feuille de Lotus devait ces propriétés à une structure à deux niveaux -des rugosités de taille micrométriques et un tapis de poils nanométriques- ainsi qu’à une composition chimique de la surface proche de la cire. L’équipe du prof. Hayden a montré l’importance de chaque structure dans l’effet hydrophobique. L’angle de contact que fait une goutte d’eau sur une feuille de Lotus est de 142° (une surface est considéré hydrophobique lorsque cet angle dépasse 90°) ce qui signifie que la surface de contact est très faible. Le contact est également minimisé par un coussin d’air piégé sous la goutte à l’intérieur des rugosités. Lorsque le tapis de poils est fondu par chauffage à 150°C et qu’il ne reste que les rugosités micrométriques cet angle n’est plus que de 126°, alors que la feuille de Lotus éliminée de toutes rugosités possède un angle de contact de 74°. Les scientifiques se sont assurés que la composition chimique de la surface restait intacte en dessous de 200°C grâce à des techniques de spectroscopie infrarouge et d’analyse thermogravimétrique. L’ensemble des expériences a été réalisé sur une feuille de Lotus déshydratée dont les propriétés sont très proches de la forme hydratée.

Source :

Nanotechnology, 02/2006

Rédacteur :

Rémi Delville, science@consulfrance-houston.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….