modélisation de l'Interface et de sa DEFormée d'une surface super-HYdrophobe en conditions eXtrêmes – IDEFHYX

Parmi les nombreuses variétés de matériaux innovants conçus pour répondre aux besoins industriels, les surfaces super-hydrophobes (SHS) ont reçu une attention toute particulière depuis une vingtaine d’années. En contrôlant judicieusement leurs propriétés physico-chimiques, ces surfaces biomimétiques peuvent emprisonner une couche de gaz à l'intérieur de la rugosité de surface, jouant ainsi le rôle d’une couche lubrifiante qui limite le contact solide/liquide. Cette caractéristique également appelée « effet Lotus » peut se révéler très attractive dans les applications où le contrôle de la mouillabilité est crucial. D’un point de vue hydrodynamique, un certain nombre d'études ont mis en évidence les effets bénéfiques des SHS dans la réduction du frottement pariétal à l'échelle du laboratoire dans des conditions de fonctionnement bien maîtrisées. Cependant, l’extrapolation de ces performances dans des conditions extrêmes telles que celles rencontrées en écoulements fortement turbulents, représentatifs d'applications industrielles, est un enjeu majeur. En particulier, des travaux très récents ont souligné l'importance de la déformation de l'interface gaz/liquide, qui est actuellement négligée dans la phase de conception des SHS. L'ambition du projet IDEFHYX est justement de pallier à ce manque en abordant le problème avec une approche radicalement différente de celles utilisées jusqu'à présent. L'originalité de ce projet repose sur le couplage entre simulations d'écoulement diphasique, analyse de stabilité et expérimentations modèles pour acquérir une compréhension beaucoup plus approfondie des mécanismes physiques régissant l'interaction de l'interface gaz/liquide et de son environnement. Ce faisant, IDEFHYX fournira un cadre unique sur lequel la prochaine génération de SHS sera conçue, couplant efficacité et résilience, même dans des conditions de fonctionnement extrêmes.