Une technologie intelligente pour briser la glace
Le givre n’est pas uniquement synonyme de trottoirs glissants et de pare-brises gelés, il pose de sérieux problèmes à de nombreuses applications industrielles. «L’aviation, le transport en général, la production d’énergie, les communications et les systèmes de détection sont autant d’exemples de secteurs où le givre est une préoccupation sérieuse», explique Ana Boras, chercheuse à l’Institut des sciences des matériaux de Séville(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (ICMS). Tous ces secteurs exigent de nouvelles solutions pour prévenir l’accumulation de glace, puis pour l’éliminer des surfaces. Mais pas n’importe quelles solutions. Pour être efficaces, ces solutions doivent être hautement automatisées, économes en énergie et compatibles avec divers matériaux et vastes surfaces. C’est là qu’intervient SOUNDofICE(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Le projet financé par l’UE a développé des procédures de dégivrage intelligentes, économes en énergie, respectueuses de l’environnement et qui fonctionnent de manière autonome, basées sur des transducteurs acoustiques de surface intégrés sur des substrats de grande surface. «Nous avons découvert les principes fondamentaux permettant de détecter l’accumulation de glace et l’éliminer des métaux, des alliages et du verre à l’aide de vibrations à l’échelle nanométrique et de capteurs ultra-rapides», ajoute Ana Boras, qui a coordonné le projet.
Un système basé sur les ondes acoustiques pour prévenir l’accumulation de glace
Le projet repose sur une stratégie d’ingénierie innovante compatible avec pratiquement tous les substrats et revêtements de protection commerciaux et de nouvelle génération. Celle-ci permet aux chercheurs d’intégrer le dégivrage par ondes acoustiques actives à l’aide de couches et de plaques piézoélectriques, ainsi que des fonctionnalités anticorrosion et antigivrage passives. Résultat: un système complet et intelligent basé sur les ondes acoustiques pour prévenir l’accumulation de glace. «Il est extrêmement robuste dans des conditions météorologiques extrêmes et particulièrement économe en énergie, grâce à sa capacité à déterminer de manière autonome quand et où appliquer l’énergie de dégivrage», explique Ana Boras.
Identifier les ondes acoustiques les plus performantes pour le dégivrage
Le projet a testé ses solutions dans des conditions de laboratoire reproduisant des scénarios réels, ce qui a permis aux chercheurs d’identifier les ondes acoustiques les plus performantes pour le dégivrage. «Grâce à ces travaux, nous sommes désormais en mesure d’utiliser les interactions ondes-eau et ondes-glace pour développer des capteurs de givrage de haute précision qui révolutionneront la sécurité dans les secteurs de l’aviation et de l’automobile tout en améliorant l’autonomie et la fiabilité des drones», confie Ana Boras. Les chercheurs ont également élaboré divers dispositifs de preuve de concept sous différentes configurations,dont un dispositif transparent à grande échelle qui peut être déployé dans des panneaux photovoltaïques, des écrans intelligents et des fenêtres. Le projet a déposé de nombreuses demandes de brevet(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), un modèle d’utilité et un secret industriel. Il a également publié plus de 30 articles(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et présenté ses résultats dans le cadre de près de 60 conférences et événements(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre).
De l’idée à une solution à fort impact
SOUNDofICE a posé les bases d’un nouveau domaine technologique doté d’un fort potentiel d’adoption industrielle, notamment dans les secteurs où la sécurité, l’efficacité énergétique et la résilience environnementale sont cruciales. «Nous avons commencé avec l’idée d’utiliser des ondes acoustiques de surface et de volume à haute fréquence pour le dégivrage et la détection de glace», explique Ana Boras. «Nous avons ensuite transformé cette idée en une solution viable, à fort impact et dotée d’un potentiel industriel incontestable.» Pour mettre ce potentiel en pratique, l’équipe du projet travaille désormais à augmenter le niveau de préparation technique de ses solutions et à démontrer leur viabilité en conditions réelles. «Pour la suite, notre objectif est clair: transposer nos découvertes scientifiques en solutions prêtes à être commercialisées», conclut Ana Boras.
