FILM : « Le Lotus et le fakir » Voix off : Le Lotus est une plante qui existe depuis des millions d’années. Sa longévité provient de sa parfaite adaptation au milieu aquatique et boueux dans lequel elle vit. Quand une goutte d’eau tombe sur une feuille de lotus, elle s’aplatit, puis se rétracte pour ensuite rebondir et rester sphérique, c’est pourquoi elle glisse sur la surface de la feuille sans la mouiller. Ce phénomène s’appelle l’effet lotus et la surface qui a cette particularité est désignée comme hydrophobe. Cette propriété permet à la feuille de Lotus d’éliminer les poussières qui pourraient empêcher le bon fonctionnement de la photosynthèse où entraîner le développement de moisissures. Quelle est la structure particulière de la feuille de Lotus à l’origine de cette propriété et quels sont les avantages dont l’homme pourrait bénéficier en reproduisant une telle structure ? Chercheur : Au microscope électronique, lorsqu’on regarde la feuille qui apparaît d’abord comme étant lisse, ce que l’on voit apparaître c’est tout un tas de petites micro-collines sur la feuille, micromètre, c’est le millième du millimètre. Si l’on regarde plus en détail, ce que l’on voit apparaître, ce que ce sont des collines rugueuses, et il y a une deuxième rugosité à une échelle encore plus petite, le nanomètre. Les collines sont réparties de manière aléatoire. Ce sont des cellules par rapport à la feuille et les nano-rugosités sont des cristaux de cire que la plante fait croître sur la surface de la feuille. Pour avoir de la mobilité, il faut que la goutte soit posée sur ces microstructures. Elle va restée dans un état fakir. C’est-à-dire que c’est comme un fakir qui est posé sur la surface de ses clous. Il y a essentiellement sous la goutte en fait de l’air, c’est une interface qui est composée à la fois de liquide air et liquide solide et cette double interface, le fait que l’on limite cette zone de contact sous la goutte, c’est ça qui va créer une grande mobilité de la goutte lorsqu’elle va glisser sur la surface. Voix off : Les chercheurs essayent de mettre au point des matériaux et des surfaces qui reproduisent la structure de la feuille de Lotus afin de leur conférer des propriétés superhydrophobes. Chercheur : Nous avons commencé à travailler sur les effets lotus a peu prés depuis 5 ans. Nous avons travaillé sur comment ajouter sur la surface du verre des microstructures. Ces surfaces qui sont en fait structurées à plusieurs échelles sont compliquées à faire car actuellement il n’y a pas un seul procédé pour faire tout de suite une structuration à ces différentes échelles. Donc, on est obligé de combiner les approches, de combiner les procédés pour faire en sorte que ces procédés sont compatibles les uns avec les autres. Ca, c’est un premier enjeu et le deuxième enjeu, d’un point de vue plus industriel, c’est de faire ça sur des surfaces qui sont très grandes, de l’ordre du mètre carré voir plus grandes, qui nous permettront à la fin d’imaginer des produits finaux avec ces propriétés là. Voix off : Les chercheurs ont également découvert qu’une goutte glisse d’autant mieux sur une surface superhydrophobe lorsque la différence entre l’angle avant et l’angle arrière de la goutte est inférieur à 10 degrés. C’est ce qu’on appelle l’hystéres de contact. En jouant sur l’organisation et la disposition des micro-collines artificielles, on peut mieux contrôler cette hysteres de contact et fabriquer des surfaces plus glissantes et plus performantes. Chercheur : Les applications sont excessivement variées. Dès qu’il y a une interaction entre l’eau et une surface, on peut venir contrôler l’eau sur la surface. Donc, dans tout ce qui est habitat et automobile, il y a un gain dans le nettoyage, un gain dans la conception du matériau. On essaie de le rendre beaucoup plus intelligent pour lui donner beaucoup plus de propriétés et faire en sorte que, du point de vue de l’utilisation et de la durabilité, il soit encore plus efficace. La feuille de Lotus n’a pas encore livré tous ses secrets. En particulier l’organisation et la structure en elle-même de ces micro-collines. On a encore beaucoup de choses à apprendre de la nature et de la sélection qu’elle a faite dans les microstructures pour imaginer de nouveaux matériaux. Voix off : Mieux comprendre les structures issues du monde végétal, comme celle de la feuille de Lotus, permet d’envisager de nouveaux matériaux utiles pour l’habitat et les transports, mais aussi pour le domaine médical et le monde industriel.