Un revêtement en nanocarbone réduit la formation de givre et améliore l'aérodynamisme des avions
Le dégivrage des avions par temps froid a un coût important en temps, main-d'œuvre et matériaux utilisés, notamment en solvants. Dans le cadre du projet SANAD financé par l'UE, des scientifiques ont développé une couche de finition pour avions qui repousse l'eau et permet de réaliser d'importantes économies de maintenance. Ce revêtement innovant en nanocarbone réduit la résistance au vent tout en limitant la consommation de carburant et les émissions de carbone. «Depuis le début, nous cherchions à mettre au point un revêtement combinant ces attributs», déclare le Dr Stephanos Nitodas, coordinateur du projet et directeur du département de recherche en nanotechnologies chez Glonatech à Athènes, en Grèce. «Nous avons commencé par étudier plusieurs revêtements constitués de différentes combinaisons de matériaux nanostructurés intégrées à des résines afin de déterminer comment associer ces effets.» Parmi les différentes formulations de revêtement préparées sur les sites des partenaires NSCR Demokritos en Grèce et Bionanovate Ltd au Royaume-Uni, en collaboration avec les autres partenaires, trois revêtements candidats à base d'oxydes de métaux ou de carbone nanostructuré (nanotubes de carbone ou oxyde de graphène) ont été identifiés comme étant les plus performants au terme d'une caractérisation soigneuse et conformément aux spécifications définies par British Airways. L'équipe a procédé à des tests en soufflerie et à une analyse de dynamique des fluides par informatique à l'Université Kingston, au Royaume-Uni, puis à des tests en conditions de vol sur un Airbus A320 de British Airways qui ont donné de bons résultats. «Selon la formulation testée, nous avons constaté une amélioration comprise entre 20 et 40 % des mesures d'angle de contact avec l'eau et donc de l'hydrophobie, par rapport aux revêtements du commerce ne contenant pas de nanoparticules et actuellement utilisés sur les flottes aériennes», indique le Dr Nitodas. Ceci représente une économie considérable; le dégivrage peut coûter plusieurs dizaines de milliers d'euros, voire plus, si l'opération doit être effectuée plusieurs fois par jour en conditions météorologiques extrêmes. Grâce à la nanorestructuration de surface, l'équipe du projet a également personnalisé la rugosité du revêtement dans le but de réduire les turbulences en vol. L'opération a pour effet de réduire l'accumulation de débris sur la structure principale de l'avion, le bord d'attaque des ailes et les autres surfaces pour diminuer la friction et la résistance sur la surface de l'appareil. Elle présente plusieurs avantages, en réduisant notamment la consommation de carburant, le coût global des vols et les émissions de carbone, et contribue ainsi à rendre le secteur de l'aviation plus respectueux de l'environnement. Par ailleurs, le revêtement nanostructuré étant plus rigide et plus durable, il n'est pas nécessaire de le remplacer aussi souvent que les finitions actuelles, ajoute le Dr Nitodas. La difficulté n'était pas seulement de modifier les nanoparticules au niveau chimique. «Nous avons tenté d'identifier des processus de traitement de surface des nanoparticules qui n'offrent pas seulement de bonne performances finales mais autorisent aussi une production à l'échelle industrielle», explique-t-il. La couche de finition mise au point est en attente de brevet et les partenaires du projet, qui comptent des universitaires, des entreprises du secteur des nanotechnologies et British Airways, réalisent actuellement une analyse de marché pour déterminer les perspectives d'utilisation dans l'aviation mais aussi dans le secteur automobile et dans d'autres domaines.
Mots‑clés
SANAD, British Airways, BA, nanotechnologies, dégivrage, aviation, émissions