N°466-467 - Novembre/décembre 2020

Les surfaces multifonctionnelles et adaptatives : une clé pour la transition environnementale !

La surface délimite l’interface d’un matériau de son environnement et son comportement définit l’intégrité et la durabilité du matériau. Depuis toujours, les traitements de surface et revêtements sont utilisés exclusivement pour des raisons esthétiques ou de protection contre les agressions environnementales et augmenter la durée de vie des pièces. Cela ne suffit plus et l’on attend aujourd’hui d’une surface qu’elle soit multifonctionnelle. Elle doit protéger simultanément d’au moins deux agressions ; par exemple l’érosion et le givre, la corrosion combinée à des propriétés auto-réparatrices ou l’isolation électrique tout en diffusant la chaleur… Depuis quarante ans environ, les matériaux connaissent une évolution, progressive, étonnante et considérable ! Les progrès accomplis dans le contrôle de la matière, jusqu’au nanomètre, sont considérables et permettent d’étendre les propriétés des matériaux au-delà des limites connues car les phénomènes chimiques et physiques d’interfaces deviennent alors prépondérants. Ces avancées se traduisent également dans le langage. De surface fonctionnelle, nous sommes passés à multifonctionelle, jusqu’au matériau adaptatif apparu depuis à peine dix ans. Ces deux derniers aussi appelés « smart materials », sont souvent confondus, alors que les propriétés d’un matériau adaptatif sont modifiées sous l’action d’un stimulus extérieur. Les surfaces adaptatives permettent déjà de détecter des dommages internes au substrat (impact, surchauffe, corrosion…) pour le contrôle santé des matériaux, ou d’adapter la consommation d’énergie d’un bâtiment par la régulation de température, via des surfaces électrochromes ou photovoltaïques. Les combinaisons possibles sont infinies et la montée en maturité de ces nouvelles surfaces permettra par exemple de produire, récupérer ou stocker l’énergie mais aussi d’améliorer le suivi en service des matériaux, d’optimiser la conception des produits, ou de prédire le potentiel de vie d’une pièce afin d’en réduire l’empreinte environnementale. Le contexte de la crise actuelle est très complexe et incertain pour toute la chaîne de valeur. Cependant, son ampleur sans précédent, précisément à la croisée des chemins qui l’accompagnent, est particulièrement propice au changement de paradigmes. Les innovations, encore irréalistes il y a quelques mois, deviennent les matériaux différenciants des produits de demain. Ce moment est l’opportunité de se focaliser sur la maturation de ces nouvelles générations de surfaces, clés technologiques pour accélérer la transition environnementale !

Sophie Senani, chercheuse – experte en revêtements & surfaces, Safran Tech