GRAFTFAST : technologie innovante de revêtement de surfaces

Tout matériau, de l’acier inox aux liposomes, des prothèses en polymère aux fibres de carbone, interagit avec son environnement par sa surface. L’adhésion, la corrosion, la lubrification, le contact électrique, la biocompatibilité, ou le mouillage sont autant de phénomènes courants gouvernés par des effets de surface.

Les systèmes vivants, eux aussi, sont le siège d’innombrables phénomènes d’interface, localisés dans les bicouches lipidiques ou sur la surface externe des protéines. Il est donc crucial, à la fois sur les plans fondamental et technologique, de savoir concevoir et construire des surfaces artificielles capables d’interagir avec le milieu extérieur de façon prédéfinie.

GRAFTFAST^© est une nouvelle technologie de revêtement (coating) applicable à tout type de surface qui a été développée au sein du LCSI de l’Iramis.

Cette technologie, basée sur le greffage d’un film organique sur une surface, offre plusieurs avantages par rapport aux technologies de revêtement déjà existantes :

• propre, car utilisable dans l’eau, sans solvant organique et ne nécessite pas de source d’énergie comme de l’électricité ou de hautes températures. Elle est facile à utiliser. En effet, la surface à revêtir est simplement plongée dans une solution comprenant les réactifs ;
• ne nécessite pas d’investissement lourd, au niveau appareillage spécifique, tels que des potentiostats, des installations sous vides coûteuses ;
• efficace, car l’épaisseur des revêtements, leur composition, et leur déposition sur le support sont entièrement contrôlables par l’utilisateur.

Toutefois, la grande innovation de cette technologie est qu’elle peut être adaptée à tous type de matériaux, qu’ils soient isolants ou conducteurs, comme :

• le verre ou les métaux, en passant par le Téflon® (PTFE) ;
• les polymères naturels, comme le latex ou le caoutchouc ;
• les plastiques ;
• la cellulose (bois ou papier) ;
• les fibres artificielles ou naturelles ;
• le coton ou le feutre ;
• les céramiques ou les nano-objets, comme les nanotubes de carbone.

Les revêtements préparés sont fins (< 1 µm), conformes et homogènes sur l’ensemble de la surface traitée pour permettre de garantir les mêmes propriétés à tout le support revêtu. Les propriétés de surface du matériau traité peuvent ainsi facilement être modifiées par le choix du revêtement déposé.

La fonctionnalisation de surfaces conductrices, ou semi conductrices, par des polymères se faisait jusqu’à présent par électrochimie. Cette technique nécessitait un dégazage du milieu réactionnel, des montages complexes, notamment pour des substrats, tels que la fibre de carbone et les nanotubes. La découverte du procédé GRAFTFAST^© a ouvert la voie à la fonctionnalisation par de nombreux polymères sur des surfaces de nature et de propriétés très différentes. Ces travaux ont fait l’objet de plusieurs dépôts de brevets.

Ce procédé, s’appliquant à des surfaces très différentes, est activable à l’aide d’un réducteur chimique. L’épaisseur du film est contrôlée en fonction du temps, la quantité d’activateurs ajoutée et la concentration du milieu réactionnel. C’est la première fois que la modification de si nombreuses surfaces est effectuée par une seule et unique méthode en solution.

L’intérêt de cette technique est qu’elle permet de modifier les propriétés physiques de n’importe quelle surface pour permettre leur utilisation en fonction du type d’application désiré.

La commercialisation de la technologie GRAFTFAST^© a fait récemment l’objet de la création d’une start-up baptisée PEGAS-Tech, laquelle permet l’exploration de cette technologie pour différents secteurs industriels.

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