N°476 - Mai/juin 2022
Nouveaux revêtements innovants : vers l’infini et au-delà !
L’humanité fait face aujourd’hui à des grands défis… Maîtrise du changement climatique, conquête de l’espace pour ne citer qu’eux.
Notre planète est au bord du burn-out, au sens propre malheureusement. Nous, avec un grand N, l’asphyxions chaque jour un peu plus. La bonne nouvelle, c’est que nous pouvons tous, à notre échelle, individuelle et collective, participer à la solution en limitant nos émissions de CO2. Deux grands axes se distinguent aujourd’hui, la décroissance d’une part, les solutions technologiques d’autre part. Chacun a ses défenseurs et ses détracteurs. Mais est-il nécessaire d’opposer ces deux stratégies ?
Nous pouvons baisser le chauffage d’un degré, a priori sans mourir de froid cet hiver, limiter la climatisation, aller chercher le pain et les enfants à pied (en plus c’est bon pour la santé !). Mais certaines activités, productrices de CO2, restent cependant incontournables : difficile d’aller faire ses courses de la semaine pour 5 personnes à pieds, ou bien d’éviter cette réunion annuelle de notre employeur à Toulouse. Dans ce cas, peut-être la technologie peut-elle nous apporter des moyens de réduire nos émissions tout en maintenant des activités qui restent essentielles à notre société et à l’économie ?
Mais quel rapport entre réduire nos émissions de CO2 et les revêtements… ? Pas un rapport, mais une multitude ! Prenons un exemple concret : un moyen de réduire la consommation de carburant d’un moteur thermique, et donc sa production de CO2, c’est de limiter les frottements. Pour cela, on utilise largement et depuis de nombreuses années les revêtements DLC.
Poussons le raisonnement un peu plus loin… Un bon moyen de réduire la quantité de CO2 émise par le transport d’outils de coupe, c’est d’en transporter moins et/ou moins souvent. Ok, mais quel lien avec les revêtements ? Un outil de coupe, revêtu d’une céramique ultra-dure voit sa durée de vie allongée. On les change moins souvent, on en transporte donc moins et moins souvent, encore quelques tonnes de CO2 économisées !
Allons encore plus loin… si on parlait de pile à combustible ? Ces dispositifs génèrent peu de CO2, voire pas du tout en fonctionnement. Oui mais, je vois mes amis métallurgistes arriver… Et la fragilisation par l’hydrogène? Et la corrosion des plaques bipolaires ? Les revêtements !! Revêtements barrière à l’hydrogène, revêtements anti-corrosion et conducteurs électriques !
Et si on continuait à rêver ? Demain, l’habitat lunaire, ou sur Mars, la conquête de l’espace… ! Oui mais… sur Mars, on n’a pas l’eau courante. Comment recycler efficacement l’eau dans un environnement hostile ? Aujourd’hui, on sait produire un revêtement hautement hydrophobe, antimicrobien qui nous permet d’envisager la collecte de la moindre trace d’humidité et sa désinfection en temps réel. Le futur est déjà là !
Vous l’aurez compris, si les revêtements ne sont pas la réponse à tout, ils sont néanmoins un élément de réponse à considérer. Aujourd’hui, il existe des possibilités quasi-infinies de produire des revêtements, fins de l’échelle nanométrique, ou épais à l’échelle millimétrique. Les procédés connus permettent de déposer des matériaux organiques, inorganiques, de les combiner, en multicouches, en nanocomposites… Les propriétés peuvent être combinées entre elles, c’est l’avènement des revêtements multifonctionnels !
Certains procédés permettent d’atteindre des zones du diagramme de phases dont vous aviez à peine osé rêver, d’autres de sortir du diagramme de phases grâce à la chimie hors équilibre, toutes les combinaisons semblent possibles !
Mais revenons un peu sur Terre… Qui dit chimie hors-équilibre, dit nouvelles propriétés, nouvelles applications, et une infinité de possibilités. Reste à s’assurer que nous saurons un jour les industrialiser.
Dr - HDR Marjorie Cavarroc, ingénieur R&T TTS voie sèche, expert Pôle M&P, Safran Tech