Structuration de revêtements polymère photopolymérisables pour de nouvelles surfaces glissantes

In the work presented, photopolymerized polymer coatings capable of reducing the drag of rowing boat hulls were developed to improve the sporting performances of the French team during the 2024 Olympic Games. To meet this objective, we were inspired by natural surfaces and more particularly by the superhydrophobic surfaces of lotus leaves. A reactive silicone prepolymer (methacrylate or cycloaliphatic epoxy) that can be photo-crosslinked and that brings a hydrophobic character to the final coating was considered. In order to achieve a similar multi-scale surface structure, we used a spray-coating process of a formulation including hydrophobic fumed silica nanoparticles and organosilanes. The polymerization of the formulations was studied using different spectroscopic (IR, Raman) and calorimetric (DSC-UV) analysis methods in order to determine the parameters influencing the polymerization and to optimize the formulation and process. The surfaces were characterized in terms of their microstructure or topography (scanning electron microscopy and profilometry) and their wettability with water (equilibrium contact angle and sliding angle). These coatings were processed by photopolymerization, a process of choice for its simplicity, application time, and low environmental footprint (no solvents used). With such a type of polymer and such a process, it is then possible to envisage projecting and cross-linking of such coating formulations directly just before sporting event.Dans les travaux présentés, des revêtements polymère photopolymérisés capables de réduire la traînée des coques de bateau d’aviron ont été développés pour améliorer les performances sportives de l’équipe de France lors des Jeux Olympiques de 2024. Pour répondre à cet objectif, nous nous sommes inspirés des surfaces issues de la Nature et plus particulièrement des surfaces superhydrophobes des feuilles de lotus. Un prépolymère de type silicone réactif (méthacrylate ou époxy cycloaliphatique) photoréticulable apportant un caractère hydrophobe au revêtement final a été considéré. Afin d’atteindre une structuration de surface multi-échelles similaire, nous avons eu recours à un procédé de dépôt par pulvérisation (spray-coating) d’une formulation incluant des nanoparticules de silice pyrogénée hydrophobes et des organosilanes. La polymérisation des formulations a été étudiée à l’aide de différents méthodes d’analyse spectroscopique (IR, Raman) et calorimétrique (DSC-UV) afin de déterminer les paramètres influençant la polymérisation et d’optimiser formulation et procédé. Les surfaces ont été caractérisées quant à leur microstructure ou topographie (microscopie électronique à balayage et profilométrie) et à leur mouillabilité avec l’eau (angle de contact à l’équilibre et angle de glissement). Ces revêtements ont été mis en œuvre par photopolymérisation, un procédé de choix pour sa simplicité, sa rapidité et sa faible empreinte environnementale (pas de solvant). Avec une telle nature de polymère et un tel type de procédé de mise en œuvre, il est alors possible d’envisager de projeter et réticuler cette formulation directement sur le terrain juste avant la compétition