Revêtement antisalissure biomimétique
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Discutez des points à améliorer en page de discussion ou modifiez l'article.Les revêtements antisalissures biomimétiques sont des revêtements spéciaux qui empêchent l'accumulation d'organismes marins sur une surface immergée. Les revêtements antisalissures (antifouling) les plus employés ne sont pas biomimétiques, mais sont basés sur des composés synthétiques non-biodégradables, voire toxiques, qui peuvent avoir des effets nuisibles sur l'environnement et la santé humaine (via le réseau trophique). Il s'agit principalement de composés du TBH, présents dans les peintures luttant contre l'encrassement biologique des coques des navires. Bien que très efficaces contre l'accumulation de bernacles et d'autres organismes fixés sur ces coques, les peintures contenant des organostanniques sont préjudiciables à de nombreux autres organismes et interrompent les chaînes alimentaires marines[1],[2].
La plupart des revêtements antisalissures sont basés sur des composés chimiques qui inhibent la fixation et le développement des organismes responsables de l'encrassement biologique. Lorsqu'ils sont incorporés dans des revêtements marins, ces biocides diffusent dans l'environnement immédiat. L'agent anti-encrassement synthétique classique est le tributylétain (TBH). L'action des biocides naturels dure moins longtemps et leur efficacité varie, mais leur impact environnemental est plus faible car ils sont moins toxiques.
Les biocides naturels proviennent d'une grande variété de sources végétales et animales (éponges, algues, coraux, oursins, bactéries et ascidies)[3], et comprennent les toxines et les anesthésiques dont les molécules inhibent la croissance et la métamorphose des organismes visés[4]. En tant que groupe, les microalgues marines produisent seules plus de 3 600 métabolites secondaires qui jouent des rôles écologiques complexes, notamment la défense contre les prédateurs et la protection antifouling[5], faisant croitre l'intérêt scientifique pour la recherche des biocides marins naturels. Ces biocides sont généralement divisés en deux catégories : les terpènes (contenant souvent des groupes insaturés de ligands et des groupes fonctionnels d'oxygène électronégatifs) et les non terpènes.
Divers tanins (non terpéniques), synthétisés naturellement par une variété de plantes, sont des biocides efficaces lorsqu'ils sont combinés avec des sels de cuivre et de zinc[6]. Les tanins sont capables de floculer avec une variété de cations, qui présentent ainsi des propriétés antiseptiques. Le biocide naturel le plus efficace est le 3,4-dihydroxybufa-20,22 diénolide ou bufaline (un stéroïde de bufotoxine de Bufo vulgaris), qui est plus de cent fois plus efficace que les TBH contre l'encrassement biologique[4]. La bufaline est cependant coûteuse. Quelques composés naturels plus simples à synthétiser, tels que la nicotinamide ou 2,5,6-tribromo-1-méthylamine (de Zoobotryon pellucidum), ont été incorporés dans des peintures antisalissures brevetés[4].
Un inconvénient important des agents chimiques biomimétiques est la courte durée de vie. Les biocides naturels devant diffuser hors du revêtement pour être efficaces, le taux de lixiviation est un paramètre clé[7].
où La est la fraction du biocide effectivement libérée (typiquement autour de 0,7), a est la fraction massique de l'ingrédient actif dans le biocide, DFT est l'épaisseur du film sec, Wa est la concentration du biocide naturel dans la peinture humide, SPG est la densité de la peinture fraîche, et SVR est le pourcentage volumique de peinture sèche rapporté à peinture humide .
