L'institut
Actualité de FEMTO-ST

Vous êtes ici

Engins spatiaux : un lubrifiant solide adapté à l'air comme au vide

les engins spatiaux sont soumis à des contraintes extrêmes. Des chercheurs ont développé un prototype de lubrifiant solide qui ne souffre pas de l’oxydation à l’air libre et qui fonctionne mieux que les solutions actuelles dans le vide. Ces travaux ont abouti à un dépôt de brevet.

Les engins spatiaux ont besoin, comme la plupart des machines, d’être lubrifiés par endroits. Les solutions utilisées sur Terre ne conviennent cependant pas car les lubrifiants doivent tenir pendant les violentes phases du décollage et de la mise en orbite et résister aux conditions extrêmes du vide spatial. Depuis les années 50, les revêtements en bisulfure de molybdène (MoS2) sont privilégiés pour les mécanismes spatiaux. Lorsqu’ils sont soumis à des frottements, ces lubrifiants solides se dégradent pour générer une fine couche entre les parties en contact. C’est cette pellicule qui joue le rôle de lubrifiant. Si ces revêtements de MoS offrent de très bonnes performances dans le vide, ils souffrent d’une grande sensibilité à l’oxygène et à l’humidité contenus dans l’air, et se détériorent donc pendant toutes les phases de construction et de tests au sol.

Les chercheurs de FEMTO-ST (CNRS/Université Bourgogne-Franche-Comté), du Laboratoire de mécanique des contacts et des structures ( LaMCoS , CNRS/INSA Lyon), du CNES, du Luxembourg institute of science and technology (LIST, Luxembourg) et de l’université de Toronto (Canada) ont ainsi développé un nouveau revêtement efficace pendant toutes les phases d’utilisation des mécanismes spatiaux. Ces résultats sont publiés dans la revue Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.202110429) et ont fait l’objet d’une actualité INSIS CNRS

Ils sont pour cela restés sur une base de MoS , à laquelle ils ont incorporé du tantale (Ta) par dépôt physique en phase vapeur (PVD). Avec cette technique, des cibles en MoS et en tantale sont vaporisées par plasma, puis déposées en couches minces sur les surfaces à revêtir. En réglant finement les paramètres, l’équipe est parvenue à répartir de façon homogène le tantale dans la structure du MoS , une incorporation confirmée par des simulations. L’ajout de tantale permet de protéger le lubrifiant contre les effets néfastes de l’oxydation par l’air, et joue lui-même un rôle lubrifiant une fois dans le vide. Un premier prototype, fait d’une couche de seulement un micron d’épaisseur, a ainsi surpassé plusieurs dépôts, dont le MoS2 qui fait toujours référence, tant dans le cadre d’un fonctionnement sous air que sous vide. Un brevet a été déposé et est en cours d’étude. Les chercheurs veulent à présent amener le lubrifiant au niveau de préqualification pour un usage dans les mécanismes spatiaux.

Contact FEMTO-ST : Guillaume COLAS

  • Nanofabrication par laser: des nanopiliers qui émergent du saphir

    Les lasers femtoseconde sont connus pour permettre de la découpe extrêmement précise des matériaux ou texturer les surfaces. Une équipe de FEMTO-ST a réalisé une première mondiale, ouvrant une nouvelle utilisation de ces lasers.

    Lire la suite
  • Prix du meilleur papier sur BIOSTEC 2024

    Raniya Ketfi, Zeina Al Masry et Noureddine Zerhouni ont remporté le Prix du meilleur papier de recherche lors de la 17e Conférence Internationale Conjointe sur les Systèmes et Technologies en Ingénierie Biomédicale.

    Lire la suite
  • Mayra Yucely Beb Caal récompensée du prix « Talents scientifiques féminins 2024»

    Doctorante au sein de l’équipe micro et nanorobotique de FEMTO-ST, elle figure parmi les 20 femmes talentueuses originaires de 15 pays, qui apportent chacune une contribution significative dans leur domaine scientifique.

    Lire la suite
  • Deux Best Paper awards à Photonics West

    Mathilde Hary et Maxime Romanet remportent deux des 5 prix décernés au titre des meilleures présentations orales lors du plus important congrès international de l’optique-photonique

    Lire la suite
  • John Dudley reçoit le prix EPS sur la science de la lumière

    Ce prix – reçu conjointement avec Goëry Genty de l'université de Tampere - récompense leurs contributions pionnières à la fibre optique non linéaire ultrarapide.

    Lire la suite
  • Michaël Gauthier, nouveau directeur de FEMTO-ST

    Une nouvelle équipe s’installe à la direction de l’institut pour un mandat de 5 ans à partir de janvier 2024.

    Lire la suite
  • Nadia YOUSFI STEINER lauréate de la médaille Blondel 2023

    Cette médaille vient récompenser les contributions déterminantes de ses travaux sur la résilience des systèmes piles à combustible et Hydrogène

    Lire la suite
  • Maxence Leveziel récompensé par le prix de thèse robotique du CNRS

    Ses travaux ont permis de développer un robot miniature capable de manipuler des objets micrométriques à des vitesses jamais atteintes

    Lire la suite
  • Succès de la journée des utilisateurs de la centrale de technologie MIMENTO

    Le rendez-vous annuel de la plateforme de micro-nanotechnologies a permis de partager et de récompenser les plus belles réalisations technologiques réalisées par ses utilisateurs internes et externes.

    Lire la suite
  • Thibaut Sylvestre élu Optica Fellow 2024

    Thibaut figure parmi les 129 nouveaux élus, honoré pour ses contributions pionnières sur les fibres optiques et les lasers à fibre

    Lire la suite

Pages