L'effet lotus- la suprhydrophobie

Disponible uniquement sur Etudier
  • Pages : 5 (1042 mots )
  • Téléchargement(s) : 0
  • Publié le : 16 mai 2011
Lire le document complet
Aperçu du document
La Superhydrophobie

Plan :
1. Théorie- Principe de Fonctionnement 2. Exemples d'applications industrielles 3. Commentaires sur les applications industrielles Conclusion et Bibliographie I. Théorie-Principe de Fonctionnement 1. Définition de la Superhydrophobie
La superhydrophobie se définit comme étant un matériau très résistant à la pénétration de l'eau. Pour cela, le matériausuperhydrophobe réunit deux conditions : • Sa surface est rugueuse à l'échelle du micron ou de la dizaine de microns. • L'angle de contact matériau/eau est idéalement de 180 °. Dans la pratique, on mesure des angles de 120 à 160 ° comme pour le Téflon ©.[1]

Figure 1 : Image de synthèse illustrant l'effet Lotus.

[2]

Gunduz/Radhouane

2/6

La Superhydrophobie

Des exemples de superhydrophobiesont connus dans la nature et existe aussi bien dans le monde animal que dans le végétal. Le plus connu étant la feuille de lotus donnant l'expression d'Effet Lotus. On a ainsi recensé plus de 200 espèces végétales superhydrophobes et certaines espèces d'insectes, l'effet lotus aidant leurs ailes à ne pas se coller entre elles avec la rosée. On peut également citer les plumes du canard.

2.Différence avec l'hydrophobie
Un matériau simplement hydrophobe a un angle de contact matériau/eau bien inférieur puisqu'un angle supérieur à 90 ° suffit.[3] En pratique, on mesure deux angles pour définir ce contact. L'angle d'avancée lorsqu'un système pressurise la goutte d'eau et l'angle de reculée lorsqu'on aspire la goutte (cf. Figure 2). L'angle de contact est supposé être une valeur compriseentre ces deux angles et correspond à une goutte idéale sur le matériau lisse.

Figure 2 : Mesure des angles d'avancée et de recul.

[2]

3. Principe de Fonctionnement
La goutte d'eau ne pénètre pas le matériau parce qu'elle est retenue par les pointes rugueuses du matériau. On donne communément l'image du tapis de fakir pour expliquer ce phénomène. De plus, le matériau étant hydrophobe, ilrépulse l'eau qui pourrait être attirée dans les creux des pointes rugueuses. Il se forme alors des couches d'air entre les creux et la goutte d'eau favorisant une minimisation de la surface de contact entre l'eau et le matériau. C'est ainsi qu'on obtient une goutte d'eau de forme sphérique dans l'idéal.

II. Exemples d'applications Industrielles 1. La théorie
La structure physique d'un matériausuperhydrophobe permet une application industrielle intéressante qui est l'auto nettoyage. En effet, au contact de la surface textile, les gouttelettes d'eau vont rouler sur le matériaux grâce aux nanorugosités présentes sur
Gunduz/Radhouane 3/6 La Superhydrophobie

celui-ci. Les poussières seront alors entraînées, sachant que ces dernières s'accrochent peu avec le relief. Le matériau est alorsdébarrassé de ses poussières.

Différence entre une surface de verre normale et une surface de verre hydrophile.[4]

La première application industrielle a été une peinture auto-nettoyante pour façades (Lotusan®) en 1999. Elle est particulièrement utile pour des pièces comme la cuisine ou la salle de bain. Ce principe a également été utilisé par la société Ferro GmbH qui fabrique des vitres.Ces dernières ont été utilisées sur les autoroutes allemandes sur les capteurs optiques, afin d'avoir une meilleure visibilité. On peut également citer une application dans le domaine du textile : pantalons GAP, chemises Brooks Brothers, cravates Nordstrom, shorts Adidas, vestes coupe-vent Jack Wolfskin, jeans Lee, chinos Stormwear chez Marks & Spencer. Dans le domaine de l'ameublement, on peutaussi trouver des applications pour les matelas (Burlington ou Simmons Bedding), les rideaux, les toiles de tente (Dickson Constant) ou des bagages. [5]

2. Une méthode d'obtention
Le dépôt d'oxyde de zinc (ZnO) sur le matériau peut permettre d'apporter le caractère superhydrophobe recherché. Le dépôt peut se faire par plusieurs méthodes, comme par méthode électrochimique, qui peut apporter...
tracking img