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Un revêtement antifouling non toxique inspiré d'une graine de palmier

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Rendre obsolètes les toxiques peintures antifouling, utilisées pour limiter la salissure des coques de bateaux, sera peut-être bientôt possible. Des chercheurs de l'Université de Brême développent un revêtement inspiré de la peau d'une graine de palmier, limitant fortement la fixation d'organismes aquatiques sur les parties immergées des embarcations.

De gauche à droite : les graines du palmier Dypsis rivularis ; la surface de la graine au microscope électronique (MEB) ; le revêtement de synthèse inspiré de la graine au MEB ; un échantillon test du nouveau revêtement après douze semaines en mer du Nord : très peu d'organismes s'y sont fixés. © Biomimetics Innovation Centre (BIC), University of Applied Sciences

Le fouling (ou encrassement) est constitué par l'ensemble des organismes marins, animaux ou végétaux, qui se fixent sur les coques et les parties immergées des bateaux.

En plus de représenter une masse non négligeable, ils détériorent le profil hydrodynamique de la coque. La traînée générée par l'embarcation devient très importante ce qui réduit les performances et augmente la consommation de carburant. Un problème pour les plaisanciers comme pour les professionnels, en ces temps de pétrole couteux et de volonté d'économies d'énergie.

Une source de pollution préoccupante

Le plus souvent, les armateurs ont recours à des peintures spéciales pour les parties immergées, prévues pour relarguer en continu des substances extrêmement toxiques. Ces biocides limitent l'encrassement en tuant les organismes qui se fixent. Fortement décriés, ils sont encore pourtant massivement utilisés car peu de solutions de remplacement efficaces existent. 

Un cargo au carénage : la partie normalement immergée de la coque (en rouge) est recouverte d'algues, de moules et autres organismes (tapis verdâtre sur l'image) qui freinent le bateau. © Sanner 06n2ey, Wikipédia CC by-sa-2.5

Mais dans la nature, des êtres vivants ont aussi besoin de limiter cet encrassement. C'est ce qu'une équipe de chercheurs allemands a découvert en étudiant des graines d'une cinquantaine d'espèces de palmiers. Après les avoir mises douze semaines à flotter en mer du Nord, elles étaient peu encrassées et une douzaine d'entre elles n'étaient même pas du tout colonisées. C'est que ces arbres conquièrent de nouveaux territoires en partie grâce à la dispersion de leurs graines par les courants marins. Celles-ci ont plus de chance de résister au voyage et de donner un nouveau palmier si elles ne sont pas recouvertes d'autres organismes.

Alors comme souvent, l'évolution par sélection des plus adaptés a trouvé une solution étonnante, efficace et high-tech : en observant de près la microstructure de la surface des graines les plus propres, en particulier pour l'espèce Dypsis rivularis, Katrin B Mühlenbruch, doctorante au Centre d’innovation et de biomimétisme (BIC) de l'Université de Brême a remarqué que celle-ci était... poilue. Ces fibres en couverture, par leurs mouvements constants, empêcheraient les différents colonisateurs de trouver une place où se fixer.

Après la découverte, l’invention

Forte de ce résultat, l'équipe s'est concentrée sur la possibilité de reproduire de manière synthétique une surface ayant les mêmes propriétés. À partir d'un matériau à base de silicone, ils ont développé une surface tapissée de fibres qui pourrait, comme la « peau » de la graine, repousser les colonisateurs. L'idée est d'en faire un revêtement innovant pour les parties immergées des navires, empêchant, par sa structure et non par sa toxicité, la fixation des algues, mollusques et autres organismes.

Les essais sont actuellement en cours et les premiers résultats sont très prometteurs. D'où la présentation qui a attiré l'attention à la conférence annuelle de la Société de biologie expérimentale à Glasgow, le 4 juillet dernier. Mais Katrin Mühlenbruch, prudente, précise qu'il reste du travail avant la commercialisation d'un tel produit.