Pour un papillon, même la moindre averse torrentielle peut donner l’impression de se faire peler par un barrage de boules de bowling. Et à mesure que les insectes se mettent à couvert, la moindre humidité résiduelle touchant leurs ailes minces peut également nuire à leur capacité de voler. Heureusement, les petites créatures ont développé des ailes à la texture unique qui excellent pour repousser l'eau et la saleté.
Les scientifiques le savent depuis un certain temps. Mais ce sont les ailes remarquables appartenant au papillon morpho bleu, une espèce tropicale originaire des régions forestières tropicales d'Amérique centrale et d'Amérique du Sud, qui intéressent particulièrement les scientifiques ces derniers temps. Les motifs de crêtes spéciales à la surface, similaires aux feuilles de capucine, ont été jugés capables de repousser les liquides à un rythme qui dépasse même les capacités annoncées de perte d’eau de la feuille de lotus.
"Depuis des années, l'industrie copie le lotus. Ils devraient commencer à penser à la copie de papillons et de capucines", a déclaré à BBC News, professeur d'ingénierie au MIT, Kripa Varanasi. "Nous pensons que ce sont les surfaces les plus super-hydrophobes à ce jour."
Varanasi est surtout connu pour diriger l'équipe de recherche qui a mis au point LiquiGlide, une technologie de surface glissante qui permet au ketchup de glisser facilement hors de la bouteille. Ses dernières découvertes, publiées dans la revue Nature, démontrent à quel point un autre matériau fabriqué comportant cette ride supplémentaire peut en fait être le matériau le plus résistant à l'eau de la planète.
Alors, comment fonctionne ce nouveau matériau? Comme le montre la vidéo, la surface de silicium présente des arêtes surélevées ne dépassant pas 0, 1 millimètre (1 / 250ème de pouce), ce qui provoque l'aplatissement des gouttelettes d'eau tombantes, comme une crêpe, avant de se séparer immédiatement en gouttelettes éparses. Plus les gouttelettes sont petites, plus elles rebondissent rapidement sur une surface. Le temps que le liquide entre en contact avec le matériau est considérablement moins long - environ un tiers de moins, en réalité, que ce ne serait le cas avec d’autres matériaux hydrofuges.
Crédit: Capture d'écran d'une démonstration vidéo
Alors, quel est le grand avantage d'un matériau qui peut rester plus sec que le reste? Comme les petites gouttelettes sont facilement repoussables, moins d'eau sur une surface signifie moins de risque d'accumulation de givre. Sur le plan commercial, un tel matériau présenterait un intérêt particulier pour l’industrie aéronautique. Les ingénieurs recherchent constamment des moyens d'éviter la formation de glace sur les ailes des avions; cette couche gelée peut altérer le flux d'air et exposer l'avion au décrochage. Des systèmes anti-givrage qui fondent la glace sont déjà intégrés dans les avions pour lutter contre ce type de problèmes, mais un revêtement superhydrophobe constituerait une protection supplémentaire contre les risques. La texture striée pourrait également être appliquée aux pales des éoliennes pour améliorer les performances et les tissus, ce qui pourrait être utilisé pour concevoir des vêtements qui nous protègent mieux des éléments.
Pour le moment, Varanasi et son équipe de recherche travaillent sur des modifications structurelles qui, espèrent-ils, rendront le matériau encore plus résistant à l'eau. Ils croient que l'augmentation du nombre de crêtes peut faire l'affaire. "J'espère que nous pourrons parvenir à une réduction de 70 à 80% [du temps de contact]", a-t-il déclaré dans un communiqué de presse. "Nous pouvons le réduire davantage."
