Métaux antibactériens inspirés par la nature

Les scientifiques ont mis au point une surface métallique texturée au laser et imperméable aux liquides pour aider à améliorer la productivité et à réduire les coûts dans l'industrie alimentaire.


De l'aviation à la médecine, de nombreux secteurs utilisent de plus en plus souvent des matériaux imitant le lotus, dont les feuilles ont des propriétés autonettoyantes. Grâce à la structure de surface bosselée recouverte de cristaux de cire en forme de tube, l'eau qui tombe sur ces feuilles forme des perles qui roulent, emportant la poussière et la saleté. En utilisant ce concept naturel d'effet lotus, une équipe de scientifiques a fait un pas de géant vers la production de tôles autonettoyantes à l'échelle industrielle. Soutenue par le projet TresClean, financé par l'UE, l'équipe a créé une surface rugueuse sur le métal qui réduit la mouillabilité et empêche l'adhérence bactérienne.

Un article du réseau Science|Business Network composé d'organisations industrielles de recherche et politiques résume ainsi la technologie: "TresClean a utilisé des dispositifs de découpe laser haute puissance pour créer des “pointes” et des “crêtes” microscopiques dans la tôle permettant aux liquides le rebondir sur la micro-topographie brute qui imite la surface de la feuille de lotus."

Éviter la contamination bactérienne

Le même article note que cette structure particulière "crée des poches d'air miniatures qui minimisent la zone de contact entre la surface et un liquide, presque comme si elle était posée sur un lit d'aiguilles". Luca Romoli, coordinateur du projet TresClean, explique: "De la même manière que les feuilles de lotus restent propres, sans avoir besoin de produits de nettoyage ou de produits chimiques, leurs surfaces dentelées et rugueuses permettent à l'eau de rester sous forme de gouttelettes sphériques en empêchant leur “propagation”".

Il ajoute: "Les bactéries n'ont aucune chance de s'y coller car le contact avec la surface métallique et le liquide est réduit de plus de 80 %. Il s'agit d'un métal antibactérien." Les techniques de TresClean "seront appliquées à la production de pièces de machines autonettoyantes et aseptiques pour l'industrie alimentaire (par exemple des composants en contact avec des aliments biologiques) et les appareils ménagers (par exemple des lave-vaisselles)" comme cela est indiqué sur le site web du projet.

Une réduction des phases de nettoyage

Dans l'article, le professeur Romoli décrit l'impact du projet: "Les cuves des laiteries doivent être nettoyées toutes les 6 à 8 heures pour éviter une croissance exponentielle des bactéries. Cela entrave leur utilisation et affecte donc le rendement." Il poursuit en disant: "En économisant plusieurs heures de nettoyage par jour, cela permettra d'améliorer l'efficacité en réduisant le nombre de cycles de stérilisation et le temps de nettoyage dans l'ensemble de la production. Cela permettra également de réduire la consommation d'énergie en réduisant le nombre de phases de nettoyage, ce qui rendra la production alimentaire plus rapide, plus sûre et plus rentable." Selon le professeur Romoli, TresClean pourrait également s'avérer bénéfique pour les outils de coupe médicaux et les surfaces stériles, entre autres applications.

Le projet en cours TresClean (High ThRoughput lasEr texturing of Self-CLEANing and antibacterial surfaces) a été mis en place "pour transformer la texturation des surfaces laser d'un processus à faible productivité limité par un manque de puissance et une manipulation restreinte du faisceau en un processus à haut débit utilisant des lasers à haute puissance et à impulsions ultra-courtes ainsi que des scanners à grande vitesse" comme cela est indiqué sur CORDIS. Les partenaires du projet espèrent que le développement de la technologie laser sera achevé à la mi-2019.


Pour plus d'informations, veuillez consulter: Site web du projet TresClean