Adieu la pluie : des chimistes de la Simon Fraser University créent une nouvelle solution imperméabilisante
C’est une erreur commise par un étudiant lors d’une expérience en 2016 qui a permis à Hogan Yu, professeur de chimie, et à Lishen Zhang, étudiant aux cycles supérieurs, de la Simon Fraser University, de trouver la solution imperméabilisante qu’ils cherchaient. Le nouveau revêtement breveté par l’équipe ne contient aucun composé fluoré nocif et est meilleur, moins couteux et plus efficace sur le tissu, le bois, le verre et le métal que les produits actuellement offerts sur le marché.
Le professeur Yu résume l’heureuse erreur : « Lishen Zhang et un autre étudiant faisaient une même expérience en parallèle, et l’étudiant obtenait des résultats bien supérieurs. En creusant un peu, nous avons découvert que l’étudiant avait utilisé un réactif qui avait été exposé plus longtemps à l’air. Nous avons compris depuis que cette exposition prolongée permet au réactif d’absorber de l’humidité, ce qui donne lieu à un mécanisme de réaction surprenant, qui est aujourd’hui essentiel à notre formule. »
Après cinq années d’essais et d’optimisation de la formule pour obtenir les meilleurs résultats possibles, les travaux de MM. Yu et Zhang ont récemment été publiés dans 
Nature Communications. L’article révèle que la nouvelle méthode offre une superhydrophobie (imperméabilisation complète) supérieure sans aucun des obstacles associés aux solutions actuelles en ce qui concerne la durabilité, le cout et l’extensibilité de la production.
M. Zhang précise que ce nouveau revêtement repose sur une simple combinaison d’octadécyltrichlorosilane (OTS), d’eau et d’hexane (solvant). « Notre protocole s’appuie sur la réaction d’un mélange précis d’OTS et d’eau qui donne des particules solides d’une taille allant du fin à l’ultra fin pouvant être diluées par ajout de solvants industriels – dans notre cas, l’hexane, un milieu de dispersion inerte. »
Le revêtement peut imperméabiliser du tissu, du bois, du verre et du métal de diverses tailles et compositions; il suffit de le pulvériser sur les surfaces ou de les y plonger. À ce jour, on a démontré qu’il est efficace pendant au moins six mois, et d’autres tests de durabilité sont en cours.
Pour mesurer l’efficacité, l’équipe s’est servie de l’angle de contact de l’eau. « Lorsqu’une goutte d’eau rencontre une surface, explique Hogan Yu, elle va soit s’étaler, soit conserver une forme stable selon le caractère hydrophile (qui aime l’eau) ou hydrophobe (qui repousse l’eau) de la surface. Sur une surface hydrophobe, l’eau reste en forme de goutte, et on observe un angle à son contact avec la surface. Plus cet angle est grand, plus la goutte est sphérique et plus la surface est imperméable. »
Le professeur Yu et son équipe ont testé huit autres produits imperméabilisants, dont ScotchgardMC, WoodsMC, KIWIMC, Nikwax TX, NeverWetᴹᴰ et GrangersMC, et constaté que c’est avec leur produit qu’ils obtenaient les plus grandes valeurs d’angle de contact.
Le professeur Yu souligne également que sa solution pourrait couter 90 % de moins à produire.
L’équipe croit qu’elle pourrait en outre servir à protéger les bateaux des anatifes et des algues, à produire des revêtements antitaches pour le fer ou l’acier, à empêcher la formation de glace sur les chaussées et les véhicules et à séparer l’huile et l’eau dans divers processus.
Le présent article a été traduit et publié avec l’autorisation de la Simon Fraser University.
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