Des chercheurs ont développé un revêtement en polyuréthane transparent capable de réparer les rayures sous l'effet de la chaleur tout en éliminant simultanément les bactéries, répondant ainsi à des défis de longue date dans les matériaux de protection de surface. Le revêtement conserve une clarté élevée comparable à celle du verre nu et préserve ses propriétés après immersion en eau de mer et recyclage, suggérant des applications pratiques pour les dispositifs exposés à l'usure quotidienne et à la contamination microbienne.
Les revêtements en polyuréthane sont largement utilisés sur les voitures, les navires, l'électronique et les surfaces publiques, mais ils se dégradent généralement par rayures, encrassement et adhésion bactérienne, ce qui ternit la transparence et affaiblit le matériau. Les films autonettoyants précédents reposaient souvent sur des microcapsules à usage unique ou sacrifiaient la transparence ou la capacité antibactérienne. Le nouveau revêtement, détaillé dans une étude publiée dans le Chinese Journal of Polymer Science le 11 octobre 2025, surmonte ces limitations en incorporant des sels de sélénonium dynamiques dans le réseau polymère.
Une équipe de recherche de l'Université de technologie du Jiangsu, de l'Université de Soochow et de l'Université de Gand a conçu ce matériau en utilisant une stratégie de synthèse en un pot et de durcissement thermique. Cette approche confère au revêtement une reprocessabilité de type vitrimère, permettant aux chaînes polymères de se réarranger sous l'effet de la chaleur tout en restant robustes à température ambiante. Lorsqu'il est rayé, le revêtement se répare visiblement en une heure à 140°C, et avec une légère pression, le temps de récupération se réduit à environ 20 minutes. Même après plusieurs cycles de découpe et de remodelage, les films conservent leur structure chimique et leur comportement mécanique.
Les tests antibactériens ont montré que les échantillons contenant du sélénonium inhibaient considérablement la croissance des bactéries E. coli et S. aureus, les formulations à forte charge éliminant presque complètement les colonies. Les images de microscopie électronique à balayage ont révélé des membranes bactériennes rompues, indiquant un mécanisme de destruction par contact qui ne repose pas sur la libération de produits chimiques. Les mesures optiques ont confirmé une transmittance lumineuse de 90 à 91 %, comparable à celle du verre nu, et le revêtement est resté clair après deux semaines d'immersion simulée en eau de mer avec un gonflement minimal. Le matériau a atteint une dureté au crayon de 1H et des notes d'adhésion de 4B à 5B, répondant aux normes pour les revêtements protecteurs sur les dispositifs et les hublots marins.
Cette technologie pourrait bénéficier aux écrans de téléphone, aux panneaux tactiles, aux lentilles sous-marines, aux installations publiques, aux dispositifs médicaux et aux équipements navals où les rayures et la contamination microbienne posent des défis quotidiens. Sa grande clarté signifie qu'il peut recouvrir des composants optiques sans perte d'image, tandis que sa recyclabilité soutient la conception circulaire des matériaux. Avec une mise à l'échelle supplémentaire, des tests de vieillissement à long terme et un réglage de la flexibilité, le revêtement pourrait aider à réduire les coûts de maintenance et le bio-encrassement dans les environnements marins ou de soins de santé.
Ce travail ouvre la voie à une nouvelle génération de revêtements qui restent propres, clairs et réparables tout au long de leur durée de vie, prolongeant potentiellement la durabilité des produits et réduisant les déchets dans de multiples industries. La recherche a été financée par plusieurs organisations, notamment la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et le Conseil européen de la recherche dans le cadre du programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'Union européenne.
