Revêtements nanostructurés multifonctionnels : ANTI-adhésifs, inTACHables et durs. – ANTI-TACH

Le développement de surfaces culinaires anti-adhésives revêtues de PTFE à la fin des années cinquante a considérablement modifié nos habitudes de cuisson. Aujourd'hui, cependant, une part de plus en plus importante des consommateurs se tourne vers des surfaces dures qui résistent bien à un nettoyage agressif. Dans l'objectif de proposer à ces consommateurs des articles culinaires améliorés, la société Tefal recherche de nouvelles solutions techniques répondant à ces attentes. Le projet ANTI-TACH (revêtements nanostructurés multifonctionnels, anti-adhésifs, «intachables» et durs) a pour objectif d'élaborer des revêtements à base de nitrures de métaux de transition par un procédé de pulvérisation magnétron en conditions réactives pour revêtir des articles de cuisson. Ces revêtements devront être simultanément faciles à nettoyer, anti-adhésifs, impossibles à tacher et d'une robustesse inégalée. Les revêtements développés jusqu'à présent par les équipes Recherche de Tefal dans une machine pilote spécialement construite pour cela, ne possèdent pas les qualités suffisantes de résistance au «tachage» alimentaire et au «tachage» thermique pour que la commercialisation de ces produits soit un succès. Le projet ANTI-TACH rassemble les connaissances et l'expertise de six partenaires dans les domaines complémentaires suivant : la chimie alimentaire, la chimie des surfaces, l'analyse physico chimique, la caractérisation optique des surfaces, les procédés PVD et l'élaboration d'alliages homogènes pour la fabrication de cibles de pulvérisation, dans le but d'appréhender les mécanismes physico-chimiques mis en jeu, d'en déduire les meilleurs processus de pulvérisation adaptés et de réaliser ces revêtements multifonctionnels complexes. Une fois atteint cet objectif, ces revêtements assureront à la société Tefal une avance technologique importante lui permettant d'espérer une progression commerciale significative sur ses marchés. Ce projet issu de nombreuses concertations et de plusieurs études préliminaires menées en collaboration entre les partenaires cités précédemment, se divise en trois phases qui seront menées de front. x) une étude rigoureuse sera conduite par les spécialistes de la chimie alimentaire dans le but de sérier les taches et les mécanismes d'adhésion causés par des aliments cuits selon leurs natures. Les différents processus physico-chimiques mis en jeu lors du « tachage » et de l'anti- adhésion seront alors décrits par les spécialistes des surfaces et interfaces. x) A partir de ces observations, des solutions d'optimisation des dépôts seront proposées et mises en œuvre par les spécialistes des procédés PVD. Il est d'ores et déjà prévu, au niveau de la nature des dépôts, d'agir sur plusieurs paramètres et en particulier sur la densification des matériaux déposés (pour minimiser les processus de diffusion en volume), sur l'introduction de nouveaux éléments chimiques (augmentation de la résistance à l'oxydation des revêtements et contrôle de la couleur finale des revêtements). x) Les solutions proposées seront ensuite transférées et testées à l'échelle du pilote industriel Tefal. Le développement au niveau industriel de revêtements nanostructurés de composition complexe passe nécessairement par l'emploi de cibles de pulvérisation adaptées. Ce point constitue le second objectif industriel du projet : proposer des cibles de pulvérisation de composition adaptée pour la recherche universitaire et pour la production industrielle. Une attention particulière sera portée à l'effet de la taille des grains et de la répartition des éléments dans ces cibles, sur l'homogénéité et la reproductibilité des dépôts obtenus.