KOKICLEAN - Revêtement marinier écoresponsable
Développer un traitement antifouling bio-inspiré de la peau de requin (« Shark Skin ») basé sur la texturation par laser femtoseconde pour un revêtement marinier écoresponsable.
Sujet du projet :
Le projet KOKICLEAN a pour objectif de proposer aux industriels un moyen de protéger les surfaces avec des peintures antisalissures (antifouling) écoresponsables grâce à une texturation par laser femtoseconde, dans le but de :
- Ajouter des propriétés anti-biofilm aux dernières générations de peinture marine écologiquement neutre.
- Créer une solution innovante et éco-compatible entre le traitement antifouling et la préservation des écosystèmes marins.
- Développer une solution de texturation laser industrielle applicable aux grandes pièces.
L’objectif principal du projet est de démontrer qu'il est possible de conférer des propriétés anti-Biofilm aux dernières générations de peinture marine éco-compatible et neutre pour l’environnement, grâce à l’application d’un procédé laser de texturation avec un laser femtoseconde.
Aujourd'hui, les carènes des bateaux, lorsqu’elles sont immergées, sont soumises à un phénomène naturel d’encrassement biologique, appelé « bio-fouling », causé par le captage et la croissance d’organismes marins à vie fixée. Ces organismes fixés sur les coques forment une masse qui alourdit le bateau et génère une forte rugosité ce qui augmente la trainée lors de la navigation. Cette accumulation d’organismes fixés peut générer une surconsommation de carburant, augmenter le coût d’entretien des bateaux et faciliter l’introduction d’espèces exotiques envahissantes dans le milieu marin.
Pour lutter contre ce phénomène et ses conséquences, une des solutions consiste à utiliser des peintures antisalissures (antifouling). La grande majorité de ces peintures contient des biocides destinés à diffuser pour détruire les organismes vivants qui seraient amenés à se fixer sur les carènes. Chaque année, 100 000 tonnes de peintures antifouling sont vendues dans le monde.
Les problèmes environnementaux liés à l’utilisation de ces peintures sont largement renseignés depuis les années 1970 et sont notamment connues pour perturber le système endocrinien des animaux et inhiber la photosynthèse, et ainsi être à l’origine de mortalités importantes chez certaines espèces de la faune et la flore marines.
L'intérêt des partenaires est donc de répondre au besoin des industriels par un dispositif innovant capable de répondre aux problématiques environnementales tout en proposant un système antifouling efficace contre l’encrassement biologique des coques de bateaux. Ce dispositif prometteur se baserait sur une technique de structuration directe par laser femtoseconde, dans laquelle la structure micrométrique est réalisée par rayonnement directe de la surface par des impulsions lasers ultra-courtes à forte intensité (avec une durée d’impulsions laser de l’ordre du femtoseconde et picoseconde). Ce type de procédé laser possède plusieurs avantages :
- Il n’utilise pas de produits chimique polluants
- Il est compatible avec de nombreux matériaux : métaux, verres, cristaux, polymères, matériaux organiques…
- Il peut être appliqué sur des surface de dimensions de l’ordre du m²
- La rapidité de traitement dépend de la vitesse de balayage du faisceau laser et de la puissance moyenne de la source laser
A plus long terme, ce projet a pour ambition de développer une solution industrielle bio-inspirée et éco-compatible de texturation laser applicable à de larges pièces telles que les coques de bateaux à l’aide d’instruments robotisés. Ce projet s’inscrit dans une démarche novatrice avec une solution innovante permettant la compatibilité entre traitement antifouling et préservation des écosystèmes marins.
Le rôle d'ALPhANOV :
Dans le cadre de ce projet, ALPhANOV mettra à disposition d’ETM ses compétences dans la mise en œuvre de procédés lasers de texturation à haute productivité en fournissant une structuration de surface peinte par laser.
ALPhANOV a développé, dans le cadre du projet Européen TresClean, un procédé de texturation laser visant à créer des surfaces anticontamination biologiques sur des moules métalliques de pièce composites de machines à laver. (Https://www.tresclean.eu/). Une pièce de moule d’environ 1m² a été texturée à l’aide d’un procédé laser en moins de 10min, et les partenaires du projet ont montré que les propriétés antibactériennes de la surface du moule étaient transférées au polymère plastique lors du moulage.
Partenaires :
Financement :
Région Nouvelle-Aquitaine