Une image au microscope des pores tapissés de PDMS dans le béton superhydrophobe.
Comme toute autre chose, les structures en béton se salissent avec le temps, et il est difficile de les nettoyer. Cependant, de telles tâches pourraient bientôt ne plus être nécessaires, car les scientifiques ont mis au point ce qu’ils prétendent être un béton autonettoyant qui n’est ni lourd, ni faible.
En général, les matériaux autonettoyants agissent en incorporant des surfaces hydrophobes (hydrofuges) qui font gonfler et rouler le liquide. Non seulement cette caractéristique empêche ces liquides de former des taches, mais elle permet également à la poussière et à la saleté d’être emportées avec les liquides repoussés.
Cependant, les tentatives antérieures d’ajouter des matériaux hydrophobes au béton n’ont pas été entièrement couronnées de succès. Lorsqu’ils sont appliqués comme revêtement de surface, par exemple, ils finissent par s’égratigner ou s’user avec le temps. Et lorsqu’ils sont mélangés au béton alors qu’il était encore humide, ils ont compromis sa résistance au séchage.
Sous la direction du professeur Xin Xu, des chercheurs de l’Université des sciences et de la technologie de Chine ont proposé une alternative.
Ils ont commencé par combiner du béton humide avec une huile, un émulsifiant et un polymère de silicone hydrophobe baptisé polydiméthylsiloxane (PDMS). L’huile et le PDMS se sont mélangés avec l’émulsifiant pour former des gouttelettes qui se sont répandues dans la matrice de béton.
Lorsque le béton a ensuite été séché et chauffé, l’huile s’est évaporée, laissant de minuscules pores recouverts de PDMS à l’endroit où les gouttelettes avaient été déposées. Le matériau obtenu s’est avéré très hydrophobe – repoussant une grande variété de liquides – tout en présentant un poids léger et une résistance mécanique élevée.
De plus, il a conservé sa qualité autonettoyante même après le broyage et l’exposition à la chaleur extrême et aux produits chimiques agressifs. De plus, il s’est avéré très efficace pour absorber les bruits et isoler contre les pertes de chaleur.
Les scientifiques espèrent maintenant que le béton pourra être utilisé non seulement pour la construction de bâtiments et d’autres structures, mais aussi pour des surfaces résistantes aux bactéries dans des environnements comme les hôpitaux.
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.9b14929
