Les nanotechnologies du vivant Diffusé le

L’hydrophobie, ou comment repousser l’eau

Comment certains insectes se déplacent-ils à la surface de l’eau sans s’y enfoncer ? Qu’est-ce qu’une surface hydrophobe et comment fonctionne-t-elle ? Nouvelle plongée dans la matière pour découvrir l’ingéniosité de la nature et... nous en inspirer.

Un épisode de la série « Les nanotechnologies du vivant »

Réalisation : Pascal Moret , Julien Guiol

Production : French Connection Films, La Belle Société production, Universcience, Viaoccitanie, Fabrice Garrault

Année de production : 2020

Durée : 4min05

Accessibilité : sous-titres français

L’hydrophobie, ou comment repousser l’eau

La propriété d’hydrophobie permet de laisser l’eau s’écouler sur une surface tout en la nettoyant. Elle permet également à de nombreux organismes de se déplacer à la surface de l’eau sans s’y enfoncer ou s’y noyer. Comment une surface peut-elle être hydrophobe ? Pour savoir si une surface est hydrophobe. Une expérience très simple consiste juste à mettre de l’eau dessus. Et en fonction du comportement de votre goutte d’eau, vous saurez si la surface est hydrophobe ou pas. Si votre eau a tendance à se former en goutte et à minimiser son interaction avec la surface, ça veut dire que votre surface est hydrophobe. L’angle que fait la goutte avec la surface est un bon indicateur de son degré d’hydrophobie. On considère qu’une surface est hydrophobe lorsque cet angle de contact dépasse les 90°. Et lorsqu’il dépasse les 150°, la surface est dite super hydrophobe. L’eau a tendance à s’étaler sur des surfaces non hydrophobes. "Je me suis toujours demandé comment tu peux avoir des insectes qui arrivent à nager sous l’eau très facilement visiblement et d’autres qui au contraire restent complètement en surface et peuvent marcher sur l’eau et seraient complètement incapables d’aller sous l’eau. Or pourtant, les deux sont faits avec le même matériau. C’est de la Chitine, les deux. Donc comment tu peux avoir deux stratégies aussi différentes avec le même matériau ? Il y a de la chimie dans cette affaire, non? " "Oui en fait, c’est des propriétés de surfaces. Ce sont des interactions soit qui sont attractives ou répulsives et donc Hydrophe ça repousse l’eau, contrairement à hydrophile. Des insectes qui veulent plonger, doivent se mouiller. Ils sont plutôt hydrophiles." "Quand ils posent leur pattes sur l’eau, en fait, l’eau ne monte pas par capillarité comme sur n’importe quel matériau hydrophile. Mais au contraire, l’eau est repoussée. Et donc du coup, le Gerris n’entre jamais dans l’eau. L'eau ne touche le matériau que par quelques pointes et comme le matériau est hydrophobe, l’eau ne rentre pas dans les pointes. Donc en fait, il touche pratiquement pas la surface de l’eau. Des surfaces hydrophobes similaires existent chez d’autres espèces. C’est le cas du nénuphar, de la feuille de lotus, et de la plupart des végétaux mais aussi des ailes de papillons, des plumes d’oiseaux et des soies d’araignée. Quels types d’applications bio-inspirées pouvons-nous recenser aujourd’hui ? Les applications tirées des surfaces hydrophobiques sont extrêmement variées et en quoi elles nous intéressent aujourd’hui ? C’est le fait qu’elles ne sont pas seulement super hydrophobiques. Quand on regarde une surface de plantes, par exemple, qui va repousser l’eau comme le lotus, le choux comme pleins d’espèces de plantes dans le vivant, ça leur permet de lutter contre les contaminations. Les gouttes d’eaux vont perler à la surface et emmener avec elles les contaminants. Aujourd’hui, il y a un grand nombre d’applications qui s’en inspirent et on a la possibilité avec les techniques de gravures par exemple aux échelles nanométriques, micrométriques, de venir texturer les surfaces à des échelles extrêmes fines, tous types de surfaces : des métaux, des céramiques, du verre même des polymères. Et les fonctions sont très variées, que cela soit la limitation d’encrassements. Ça, ça a un rôle très important quand on pense aux infrastructures laitières par exemple. Il faut limiter l’invasion des microbes, et un rôle important aussi aujourd’hui pour lutter contre la prolifération d’organismes marins sur les surfaces des bateaux, par exemple.

Réalisation : Pascal Moret , Julien Guiol

Production : French Connection Films, La Belle Société production, Universcience, Viaoccitanie, Fabrice Garrault

Année de production : 2020

Durée : 4min05

Accessibilité : sous-titres français