Un pour tout

L'intérieur et l'extérieur sont deux paires de bottes, même en Science et ingénierie des matériaux. Il arrive ainsi qu'un matériau donné convienne en principe parfaitement à une application technique, s'il n'y avait pas sa surface désavantageuse.

Les scientifiques spécialisés dans les matériaux résolvent ce problème en enduisant le matériau. Par exemple pour rendre sa surface plus glissante ou - par exemple pour les applications sous l'eau ou dans le domaine biomédical - pour empêcher qu'un dép?t d'algues, de protéines ou de bactéries ne s'y forme avec le temps. Pour protéger les métaux contre les salissures, par exemple, on utilise souvent des polymères hydrophiles. De telles couches de polymères retiennent les molécules d'eau et empêchent ainsi le dép?t d'autres molécules indésirables.

De nombreux revêtements actuellement utilisés ne sont pas très résistants aux influences extérieures, car ils ne sont chimiquement liés au matériau que par une faible liaison électrostatique. D'autres procédés de revêtement existants sont généralement très co?teux à utiliser et nécessitent parfois des solvants toxiques.

Liaison chimique solide à plusieurs matériaux

Les scientifiques réunis autour de Nicholas Spencer, professeur de technologie des surfaces, et les chercheurs du spin-off Susos de l'ETH ont donc cherché une solution simple pour lier les molécules tensioactives aux surfaces par une liaison chimique solide - dite covalente. Et ce, de manière à pouvoir revêtir différents matériaux, ainsi que des appareils composés de plusieurs matériaux différents. "Nous voulons un polymère de revêtement qui soit aussi polyvalent qu'un couteau suisse", explique Spencer.

Les scientifiques ont également réussi à en développer une. La molécule possède une longue "épine dorsale". D'une part, des cha?nes latérales attirant l'eau partent de celle-ci et assurent la protection contre la végétation. D'autre part, le polymère possède deux types de cha?nes latérales pour la liaison covalente avec les métaux : l'une pour la liaison avec le silicium et le verre, l'autre pour la liaison avec les oxydes des métaux dits de transition, dont font partie entre autres le titane et le fer.

"trempage et rin?age"

"Les revêtements avec notre nouveau polymère sont très simples. C'est juste dip and rinse - tremper et égoutter", explique Spencer. "Et le revêtement résiste à des conditions difficiles comme les acides, les bases, les concentrations élevées de sel et les tensioactifs".

Le spin-off de l'ETH Susos a déposé une demande de brevet pour ce polymère. Les scientifiques voient des applications possibles en premier lieu dans le diagnostic biomédical et la technique médicale, par exemple pour des biocapteurs, des implants et de futurs systèmes implantables d'administration de substances actives. Mais on pourrait également envisager des applications dans le traitement de l'eau, la navigation et la pêche ainsi que dans l'industrie alimentaire, par exemple pour les emballages.

Dans sa forme actuelle, le "couteau de poche" peut être adapté de multiples fa?ons et permet également des développements ultérieurs. Il serait ainsi possible d'équiper l'épine dorsale moléculaire du polymère de cha?nes latérales qui se lient à d'autres matériaux, ou de remplacer les cha?nes latérales empêchant la formation d'un biofilm par d'autres ayant d'autres propriétés, comme le dit Spencer.