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Des chercheurs européens inventent l'avion résistant au givre

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Des chercheurs européens inventent l'avion résistant au givre

Des chercheurs européens inventent l'avion résistant au givre
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"En prenant l'avion cet hiver, vous avez peut-être subi un retard au décollage pour cause de dégivrage : la glace qui se trouve sur l'appareil fait peser un risque pour la sécurité," indique notre reporter Denis Loctier. "Y a-t-il une meilleure solution pour l'enlever ?" s'interroge-t-il.

C'est justement sur ce quoi travaille une équipe de recherche à Varsovie dans le cadre d'un vaste projet européen baptisé PHOBIC2ICE. Dans son laboratoire, nous découvrons le cœur du problème : les gouttelettes d'eau adhérent aux surfaces en aluminium comme les particules de glace qui s'accrochent aux avions quand il fait froid et humide. Comment l'éviter ?

Effet lotus

La réponse de Bartlomiej Przybyszewski, spécialiste des matériaux à la Technology Partners Foundation : "L'une des solutions pour prévenir la formation de glace sur l'appareil, c'est de couvrir sa structure de revêtements superhydrophobes," dit-il.

L'une des enveloppes que ces scientifiques polonais ont conçues contient des nanoparticules qui rendent l'aluminium incroyablement hydrofuge et donc glaciophobe. "Les nanoparticules créent des petites pointes et l'air se coince entre elles : comme cela, l'eau ne peut pas rentrer dans les interstices et elle glisse sur la surface," explique Bartlomiej Przybyszewski.

Les chercheurs étudient plusieurs techniques pour rendre les surfaces des matériaux glaciophobes dont une qui s'inspire de l'effet lotus. Les feuilles de cette plante aquatique restent sèches grâce à la structure nanométrique de leur surface.

Le givre n'est pas le seul ennemi

Dans le centre de recherche d'Airbus à Taufkirchen en Allemagne, nous rencontrons d'autres chercheurs partenaires de ce même projet. Ils tentent de se rapprocher du réel : un tunnel aérodynamique de givrage fabriqué en bois permet de simuler des conditions atmosphériques données et d'observer comment la glace adhère aux éléments d'un avion.

"De manière schématique, nous créons un nuage de givre dans ce tunnel," précise Norbert Karpen, expert en givrage chez Airbus. "L'eau est pulvérisée à l'intérieur, elle se refroidit à une température inférieure à zéro degré, puis elle se pose sur ces éléments et elle gèle sous l'impact," poursuit-il.

En-dessous de zéro, les particules d'eau se transforment en glace lorsqu'elles heurtent la surface de l'avion, à l'image de cette bouteille dont l'eau - dite en surfusion - se solidifie après un choc.

Les nouveaux revêtements devront résister à l'accumulation de givre et à d'autres conditions sévères. "En tant qu'industriel de l'aéronautique," estime Elmar Bonaccurso, scientifique des matériaux chez Airbus, "on doit s'assurer que ces revêtements seront non seulement efficaces contre la glace, mais aussi résistants à des agents atmosphériques comme le sable - quand on doit voler dans une tempête de sable -, la pluie - quand on doit voler à travers les nuages - et les rayons ultraviolets."

Question de durabilité

Reste à améliorer la durabilité de ces revêtements. Les chercheurs les testent pour déterminer à quelle vitesse ils s'usent. En cas d'usure trop rapide, il faudrait les remplacer souvent. Ce qui coûterait trop cher.

De nouvelles recherches sont en cours pour perfectionner ces innovations et remplacer les méthodes de dégivrage actuelles.

Jolanta Sapieha, professeure de science des matériaux à Polytechnique Montréal, autre institution partenaire du projet, nous les énumère : "Actuellement, on a des appareils pour projeter de la chaleur, mais ils ne sont pas performants, ils utilisent beaucoup de carburant et il y a aussi des produits chimiques nocifs qui sont utilisés pour enlever la glace. Donc," assure-t-elle, "les innovations en ingénierie de surface seront très profitables et offriront de très bonnes solutions."

Dans quelques années, cette technologie pourrait bien remplacer le dégivrage chimique pour des raisons économiques et environnementales.

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