Un nouveau matériau nanocomposite superhydrophobe à base de polydiméthylsiloxane polyuréthane (PDMS-PU) et de disulfure de graphène/tungstène présente une forte adhérence antibiologique, une résistance à la corrosion et une durabilité mécanique sans l'utilisation de biocides.
Dans une étude récente publiée dans la revue « Progress in Organic Coatings" » (mars 2025, volume 200), des chercheurs ont développé des revêtements nanocomposites superhydrophobes non toxiques pour des applications anti-encrassement marin. Ce nouveau matériau est à base de polydiméthylsiloxane polyuréthane (PDMS-PU) et chargé de nanofeuilles d'oxyde de graphène (GO) chargées de nanobâtonnets de disulfure de tungstène (WS2). La structure hybride GO-WS2 peut améliorer la rugosité et la dispersibilité de la surface, améliorant ainsi l'hydrophobicité et la capacité d'adhérence antibiologique.
L'équipe de recherche a utilisé une méthode Hummers améliorée et une méthode hydrothermale assistée par tensioactifs pour préparer des matériaux nanohybrides. Les nanocharges ont ensuite été incorporées à la matrice polymère par oscillation ultrasonique, ce qui a permis une répartition uniforme des particules GO-WS2 dans le revêtement et la formation de surfaces micro/nano rugueuses stratifiées. Le matériau nanocomposite contenant 2,5 % en poids de charge présente un angle de contact avec l'eau de 150 °, une énergie libre de surface de 20,4 mN/m et une excellente superhydrophobicité grâce à sa surface structurée emprisonnant l'air.
Excellentes performances anti-adhérence et anti-corrosion sous stress biologique
Des chercheurs ont mené un test d'adhésion de 30 jours sur quatre micro-organismes marins courants (Burkholderia rhizobia, Pseudomonas fluorescens, Aspergillus fumigatus et Candida albicans) en laboratoire. Les résultats ont montré que les nanocomposites PDMS-PU/GO-WS2 contenant 2,5 % en poids de charge présentaient les taux d'adhésion microbienne et de dégradation de surface les plus faibles, avec de meilleures performances que les autres formulations.
Outre ses propriétés de protection biologique, ce revêtement présente une résistance mécanique et une résistance à la corrosion élevées, ce qui le rend adapté à une utilisation à long terme dans des environnements marins difficiles. Ses propriétés non fongicides offrent une alternative écologique aux stratégies anti-encrassement traditionnelles qui reposent sur des additifs toxiques.
