Combattre le givre en s’inspirant des plumes de manchot

Bien qu’ils nagent dans des eaux glacées et se promènent sur la banquise à longueur d’année, les manchots ne se retrouvent jamais avec les ailes gelées. Des chercheur.euse.s de l’Université McGill se sont donc inspiré.e.s de leurs plumes pour tenter de créer un dispositif antigivre. 

En effet, l’équipe d’universitaires s’est intéressée à la structure même des plumes de manchot pour élaborer une fine toile métallique qui résiste à l’accumulation de glace. Le but: offrir une solution de rechange aux méthodes de dégivrage actuelles (pour les pylônes électriques et les éoliennes, notamment) qui prennent beaucoup de temps, d’énergie et qui reposent généralement sur l’utilisation de produits chimiques. 

«Nous avons d’abord examiné la feuille de lotus, sur laquelle l’eau glisse très facilement. Malheureusement, elle ne se débarrasse pas aussi facilement de la glace», explique par voie de communiqué Anne Kietzig, professeure agrégée au Département de génie chimique de l’Université McGill et directrice du Laboratoire d’ingénierie biomimétique de surface. «Avant d’étudier les propriétés des plumes de manchots, nous n’avions jamais vu de matière issue de la nature capable d’évacuer à la fois l’eau et la glace.»

En fait, ce sont à la fois la disposition et la structure des plumes de ces oiseaux marins qui leur permettent de résister au givre. En creusant des nanorainures au laser à la surface de la toile métallique, les chercheur.euse.s ont pu créer une surface qui s’en rapproche et qui s’avère beaucoup plus facile à dégivrer. 

«Étonnamment, ce sont les pores de la toile, où se réfugie l’eau quand le mercure chute, qui détiennent le secret de l’évacuation de la glace, explique la professeure. Comme l’eau emmagasinée dans ces pores est la dernière à geler, des fissures se créent au moment où elle prend de l’expansion, comme dans un moule à glaçons. La fissure qui se forme dans chacun des pores serpente le long de la surface de la toile tissée; il est alors très facile de dégager la glace.»

L’étude publiée cette année par l’équipe de recherche a permis de déterminer que les surfaces couvertes de la toile métallique avaient une résistance à l’accumulation de glace 95% supérieure à celle d’une simple feuille d’acier inoxydable non poli.