Tubes en Aluminium Insinkables Développés Avec une Surface Inspirée des Araignées

Les chercheurs ont introduit une nouvelle approche en ingénierie maritime en développant des tubes en aluminium qui maintiennent leur flottabilité même après des dommages, en utilisant des motifs de surface inspirés des araignées aquatiques. Cette avancée offre un potentiel pour des structures et dispositifs flottants plus résilients dans des environnements difficiles.

L'équipe de l'Université de Rochester a conçu ces tubes avec des surfaces superhydrophobes créées par gravure au laser femtoseconde, qui forment des structures micro- et nanoscale complexes sur le métal. Ces motifs permettent aux tubes de piéger l'air et de repousser l'eau, leur permettant de flotter même lorsqu'ils sont perforés ou exposés à des conditions corrosives.

Contrairement aux prototypes de disques flottants précédents, le design tubulaire retient l'air piégé dans diverses orientations, y compris verticales et inclinées, ce qui améliore la stabilité dans des eaux agitées. Des tests en laboratoire ont montré que les tubes restaient flottants après avoir été endommagés avec plusieurs trous et lorsqu'ils étaient immergés dans de l'eau douce et de l'eau salée pendant de longues périodes.

Le mécanisme sous-jacent repose sur la superhydrophobicité et l'effet plastron, où des couches d'air sur des surfaces texturées empêchent l'eau d'entrer dans le métal. Le traitement de surface ne dépend pas de revêtements supplémentaires, ce qui le rend plus durable et résistant à l'usure par rapport aux méthodes d'étanchéité conventionnelles.

Ce que montrent les chiffres

• La recherche a été publiée le 27 janvier 2026
• Tubes testés pendant six mois dans le lac Ontario et dans l'eau salée
• Les prototypes de tubes mesurent près d'un demi-mètre de long

Le groupe de recherche de Guo a démontré que des radeaux construits à partir de ces tubes pouvaient générer de l'électricité en exploitant l'énergie des vagues. La technologie est également envisagée pour une utilisation dans des radeaux modulaires, des dispositifs de flottaison d'urgence, des bouées et des plateformes flottantes pour des applications d'énergie renouvelable.

La surface gravée au laser est intrinsèque à l'aluminium, modifiant de manière permanente ses propriétés répulsives à l'eau. Les chercheurs ont indiqué qu'il n'y a pas de barrières techniques à la production de tubes plus grands en utilisant des lasers plus puissants, ce qui pourrait élargir la gamme des applications pratiques.

Les utilisations potentielles de cette technologie incluent des installations de panneaux solaires flottants, des systèmes d'aquaculture et des infrastructures pour soutenir les communautés côtières affectées par la montée du niveau de la mer. Le design vise à réduire le risque de catastrophes maritimes en empêchant les navires ou les plateformes de couler, ce qui peut aider à éviter les déversements de pétrole et la perte de cargaisons.

Des travaux antérieurs du même groupe de recherche en 2019 se concentraient sur des disques flottants, mais ces formes étaient moins efficaces pour retenir l'air dans des conditions turbulentes. L'approche tubulaire actuelle répond à cette limitation, offrant de meilleures performances dans des environnements marins dynamiques.

* Cet article est basé sur des informations publiquement disponibles au moment de la rédaction.