+ 2022 3DSURF – Super-hydrophobie durable et robuste par fabrication additive hybride et biomimétisme

La super-hydrophobie fournit aux surfaces des propriétés fonctionnelles remarquables : déperlance, auto-nettoyabilité, anti-contamination, anti-bactérien, faible coefficient de frottement, anti-givre, haut rendement énergétique… La maîtrise de cette propriété revêt donc un caractère scientifique et technologique de premier plan. Le projet 3DSURF propose une voie nouvelle de fabrication de surfaces super-hydrophobes dites « complexes ». La voie proposée repose sur le développement d’un procédé de fabrication de surfaces métalliques mettant en jeu la fabrication additive hybride (additive et soustractive) et la texturation de surfaces par procédé laser.

Cette nouvelle voie permettra l’élaboration de designs de surface inaccessibles par les procédés traditionnels d’enlèvement de matière. La durabilité et la robustesse de la super-hydrophobie, deux enjeux industriels majeurs, seront rendus accessibles par le procédé de fabrication proposé. La super-hydrophobie sera caractérisée par goniométrie de mouillage 3D et tomographie X calculée. La robustesse et la durabilité de la fonction seront caractérisées par des mesures électrochimiques ainsi que par des caractérisations mécaniques. Le projet 3DSURF mettra en œuvre une stratégie d’ingénierie numérique permettant in fine le développement d’une démarche de e-factoring : proposer un design de surface à partir de l’analyse des grands nombres de données générées tout au long du processus.

L’ensemble du projet 3DSURF sera réalisé dans le cadre d’une démarche de biomimétisme. Depuis l’inspiration de motifs de surface issus du monde vivant jusqu’à l’analyse du cycle de vie des surfaces générées, les règles du monde vivant seront mises en œuvre sur l’ensemble du projet : sobriété, recyclabilité, faible impact environnemental. Le projet 3DSURF, par sa démarche de biomimétisme et par les solutions proposées en termes de super-hydrophobie durable et robuste, permettra le développement d’un renouveau industriel intégrant la science des données pour une ingénierie numérique.

Intérêt pour l'industrie

Les besoins industriels en surfaces super-hydrophobes sont très nombreux : augmentation des rendements énergétiques, surfaces antigivre, auto-nettoyantes, auto-décontaminantes, à faible frottement, anti-bactériennes, surfaces à faible coefficient de trainée… La limite principale pointée par les industriels qui ont besoin de surfaces super-hydrophobes vient de la durabilité et de la robustesse de la fonction. Le projet 3DSURF par son approche de fabrication hybride permet de répondre de façon innovante à ces deux attentes. Sur des matériaux métalliques tels qu’envisagés dans 3DSURF, cela sera, à notre connaissance, une première internationale. Ainsi, le projet se positionne sur les filières socio-économiques Chimie et Matériaux, Aéronautique, Automobile, Nucléaire et Santé.