Une technologie antigivre pourrait provenir des plumes des manchots
Que ce soit sur les éoliennes, les pylônes électriques, les drones ou les ailes d’avion, le traitement de l’accumulation de glace dépend généralement de techniques qui prennent du temps, sont coûteuses ou consomment beaucoup d’énergie, ainsi que de divers produits chimiques.
Une nouvelle technologie antigivre
Mais, en se tournant vers la nature, des chercheurs de McGill pensent avoir trouvé une nouvelle façon prometteuse de traiter ce problème. Ils se sont inspirés des ailes des manchots de Gentoo, qui nagent dans les eaux glacées de la région polaire sud, et dont la fourrure reste exempte de glace, même lorsque la température de la surface extérieure est bien inférieure au point de congélation.
Nous avons d’abord exploré les qualités de la feuille de lotus, qui est très efficace pour évacuer l’eau, mais s’est avérée moins efficace pour évacuer la glace », a déclaré Anne Kietzig, qui cherche une solution depuis près de dix ans.
Elle est professeure agrégée en génie chimique à McGill. « ce n’est que lorsque nous avons commencé à étudier les qualités des plumes de manchots que nous avons découvert un matériau présent dans la nature capable de faire tomber à la fois l’eau et la glace. »
La disposition hiérarchique des plumes leur confère tout ce qui est nécessaire
« Nous avons découvert que la disposition hiérarchique des plumes elles-mêmes, leur confère des qualités d’évacuation de l’eau, tandis que leurs surfaces barbelées diminuent l’adhérence de la glace », explique Michael Wood, un récent titulaire de doctorat qui a travaillé avec Kietzig.
M. Kietzig ajoute : « cela peut sembler contre-intuitif, mais la clé de l’élimination de la glace réside dans tous les pores de la maille qui attirent l’eau dans des conditions de gel. L’eau contenue dans ces pores est la dernière à geler, créant des fissures lorsqu’elle se dilate, un peu comme dans les bacs à glaçons de votre congélateur. Nous avons besoin de si peu de force pour enlever la glace de nos mailles, car la fissure dans chacun de ces pores serpente facilement le long de la surface de ces fils tissés. »
Des résultats prometteurs lors des premiers tests
Les chercheurs ont testé en soufflerie des surfaces couvertes par la maille d’acier et ont constaté que le traitement était 95 % plus efficace pour résister à l’accumulation de glace qu’une feuille d’acier inoxydable poli non enveloppée. En l’absence de traitement chimique, cette nouvelle approche offre une solution potentiellement sans entretien à l’accumulation de glace sur les éoliennes, les pylônes électriques, les lignes électriques et les drones.
« Compte tenu du nombre de réglementations en vigueur dans l’aviation de passagers et des risques encourus, il est peu probable que les ailes des avions soient un jour simplement enveloppées d’un filet métallique », ajoute M. Kietzig.
Une combinaison de deux technologies pour les ailes d’avions
« Il est toutefois possible que la surface des ailes d’avion intègre un jour le type de texture que nous explorons, et que le dégivrage se fasse grâce avec une combinaison de techniques de dégivrage traditionnelles fonctionnant de concert dans des surfaces d’ailes intégrant une texture de surface inspirée des ailes de manchots. »
Cette recherche a été publiée dans ACS Applied Materials & Interfaces.
Source : McGill University
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