Fabrication par micro-usinage laser femtoseconde et étude fondamentale de surfaces anti-givrage

 

Anne-Marie Kietzig

Université McGill

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2011-2012

Le givrage affecte la performance de pièces critiques des avions, lignes électriques et machines diverses qui opèrent à des températures inférieures au point de congélation. Fonctionnement non-optimal, déformations, voire effondrement sous le poids supplémentaire dû à l'accumulation de glace causent des pertes d'efficacité, accidents et temps d'arrêt coûteux. Les techniques actuelles de contrôle de l'accumulation de glace impliquent l'utilisation de produits chimiques qui réduisent le point de congélation de l'eau, la déformation des surfaces ou la fusion thermique. Toutefois, ces approches sont énergivores et/ou polluantes. L'utilisation de matériaux empêchant l'initiation du processus de givrage apparait comme une solution efficace et de moindre impact environnemental.

Les surfaces superhydrophobes offrent ce potentiel : l'adhérence de la glace sur une surface superhydrophobe est considérablement réduite. Des surfaces superhydrophobes peuvent être créées par micro-usinage par laser femtoseconde. Les principaux avantages du procédé laser sont l'applicabilité à un large éventail de matériaux et la possibilité de créer des géométries de surface et des surfaces fonctionnelles distinctes en une seule étape. Ce processus est intéressant du point de vue de la recherche fondamentale et présente un potentiel réel pour le transfert à l'échelle industrielle. Le programme de recherche proposé s'intéresse aux liens entre la superhydrophobicité des surfaces et le comportement anti-givrage. Nous mettrons l'accent sur les effets de géométrie de surface et conditions environnementales telles que l'humidité et la température ambiantes.