Des revêtements par jet d'encre aux propriétés innovantes
Depuis longtemps, les revêtements jouent un rôle important dans la protection contre la corrosion, le frottement et l'usure, ainsi que pour l'ajout de dimensions esthétiques via des finitions métallisées ou colorées. Les électro-céramiques avancées constituent une technologie émergente qui présente un potentiel intéressant en termes d'applications dans le domaine des capteurs, des piles à combustible, des supraconducteurs et dans d'autres domaines encore grâce à leurs propriétés électriques, magnétiques ou diélectriques. La percée des électro-céramiques sur le marché mondial a été limitée par l'absence de procédés efficaces et rentables à grande échelle. Pallier à ce manque est exactement l'objectif poursuivi par les chercheurs qui ont initié le projet EFECTS («Efficient environmental-friendly electro-ceramics coating technology and synthesis») financé par l'UE, par impression jet d'encre modifiée à température ambiante à l'aide d'équipements déjà disponibles dans le commerce. Les chercheurs ont étudié quatre matières différentes pour des utilisations distinctes afin de déterminer leur potentiel de traitement par application de jet d'encre. Le matériau supraconducteur d'oxyde de cuivre, de baryum et d'yttrium (YBCO) est très utilisé pour induire des conducteurs tels que les câbles électriques et les dispositifs magnétiques de stockage d'énergie. Le consortium a créé les conducteurs induits présentant les meilleures propriétés supraconductrices jamais enregistrées pour un traitement à base de solution et une croissance presque parfaite des couches céramiques sur le substrat de métal. Les couches électrolytes de zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ) imprimées par jet d'encre pour piles à combustible à oxyde solide (SOFC) ont présenté des performances comparables, ou supérieures, à celles des électrolytes fabriqués de manière conventionnelle. Cela en fait une excellente alternative économique. Un partenaire du projet est actuellement en cours de commercialisation de la pile à combustible. Les couches d'YSZ utilisées comme revêtement isolant thermique se sont révélés être aussi efficaces et sont maintenant en cours de test dans l'industrie aérospatiale grecque pour la protection des turbines. Le dioxyde de titane (TiO2) est bien connu pour ses propriétés hydrophiles et son utilisation pour les surfaces autonettoyantes. Les revêtements en TiO2 photo-catalytiquement actifs sur verre présentent des performances similaires aux revêtements autonettoyants disponibles dans le commerce. Ils peuvent également être utilisés sur des carreaux de céramique et d'autres surfaces. Le manganate de strontium et de lanthane (LSMO) est utilisé dans les encres magnétiques à base de nanoparticules, entre autres pour les mémoires et les capteurs. Les encres LSMO pouvant être projetées et compatibles avec l'impression haute résolution avec des systèmes de conception et de fabrication assistés par ordinateur (CAD/CAM) ont également fait l'objet de démonstrations. Le projet EFECTS a fourni des encres abordables, écologiques et performantes et des technologies d'impression pour faciliter l'utilisation d'électro-céramiques dans des revêtements multifonctionnels. De nouveaux produits ont été commercialisés par certains partenaires, deux brevets ont été délivrés et 14 articles ont déjà été publiés, tandis que d'autres sont en cours de préparation.
