Si le revêtement diamanté est utilisé sur les outils de coupe pour sa résistance à l’usure grâce à sa dureté inégalée, le savoir-faire de NGNT a développé une technologie avancée du diamant pour la protection des surfaces. Le marché mondial du revêtement, toute industrie et application confondues (protection et/ou décorative), est en constante augmentation. Il est estimé à 300 Mrds $ d’ici 2030, s’il était à 179 Mrds $ en 2019 (Future Business Insights). Les enjeux sont multiples, durabilité des protections, coûts de mise en œuvre élevés, conformité à l’environnement et à la santé des applicateurs. NGNT y répond par la force de sa R&D : « avec un revêtement nano diamant, NGNT a mis l’accent sur la protection qui est très efficace sur une longue période et sur l’accessibilité de la solution pour diverses industries dont celle de l’automobile, pour les carrosseries par exemple » explique Adrian Gheata, chimiste et chef de projet chez NGNT; à la manette pour la R&D avec une conception 100% Made in Switzerland, gage de performance et de qualité.
Une solution brevetée
La technologie de revêtement développée par NGNT repose sur trois composants principaux : des nanodiamants enrichis, dispersés dans une matrice polymérique constituée d'une ossature inorganique, et réticulés avec divers agents de liaison organiques. Ces composants possèdent des propriétés complémentaires afin de créer un revêtement fin et transparent, offrant un haut niveau de protection sur une longue durée, tout en ayant un processus d'application simple et accessible à la plupart des utilisateurs. L'ossature inorganique est composée d'un polymère appelé perhydropolysilazane (ou PHPS), caractérisé par des chaînes d'atomes de silicium et d'azote, appartenant à la catégorie des matériaux "pré-céramiques". Les liaisons silicium-azote étant très difficiles à rompre une fois le polymère correctement polymérisé, cette ossature confère au revêtement une grande résistance aux UV et à la corrosion chimique. Ce matériau est également reconnu pour sa résistance élevée aux températures, pouvant supporter jusqu'à 1000 °C. Enfin, les polysilazanes ont la capacité de former des liaisons covalentes et d'adhérer fortement à la plupart des substrats, y compris les surfaces métalliques, plastiques et en verre, constituant ainsi une base solide pour la matrice du revêtement.
Dureté, super hydrophobe, etc.
Dans cette matrice, les nanodiamants sont dispersés de manière homogène. Ces nanoparticules comptent parmi les matériaux les plus durs connus, augmentant ainsi la dureté globale du revêtement, qui peut atteindre un niveau de 9H. Cette augmentation de dureté se traduit par une résistance mécanique accrue à l'abrasion, évaluée à 1000 % supérieure à celle d'un vernis standard. Un autre avantage des nanodiamants est leur capacité à repousser la plupart des contaminants, y compris l'eau, la saleté et la crasse. Les nanodiamants utilisés sont d'abord enrichis via un procédé interne modifiant leurs propriétés de surface. Cet enrichissement améliore leur hydrophobie et leur oléophobie qu'ils transmettent au revêtement final. De plus, la micro-rugosité qu'ils génèrent à la surface du revêtement réduit la tension de surface, renforçant cet effet. Cela a permis d'atteindre des angles de contact de l'eau allant jusqu'à 140°, qualifiant ainsi le revêtement de superhydrophobe pour une protection contre la corrosion.
Un revêtement polyvalent
Tous les éléments du revêtement sont liés entre eux par divers agents de liaison organiques, augmentant ainsi la flexibilité du matériau et lui permettant de supporter un certain niveau de déformation du substrat sans se fissurer. Ces agents de liaison contribuent également à renforcer l'adhérence du revêtement, un paramètre essentiel pour garantir une protection durable. Un autre paramètre important influencé par ces composants organiques est le temps de polymérisation. Lorsqu'ils sont exposés à l'atmosphère ambiante, ils réagissent avec l'humidité pour créer des liaisons entre le substrat et divers points d'ancrage de l'ossature polymérique, permettant au revêtement de sécher et de se fixer en une heure à température ambiante. Ce temps de durcissement rapide simplifie l'application du revêtement, le rendant accessible même aux non-professionnels. La combinaison de ces matériaux aux propriétés complémentaires permet d'obtenir un revêtement hautement polyvalent, avec des applications dans la protection de surfaces dans de nombreux domaines, notamment l'automobile, le maritime, le verre/panneaux solaires et l’aéronautique/aérospatiale. « La formulation est développée selon le secteur d’application visé, » conclut Adrian Gheata, dont la chimie est son terrain de jeu avec une thèse de doctorat à l’EPFL (Ecole Polytechnique de Lausanne) sur les nanoparticules pour les applications médicales.
