Pauline LEFEBVRE – Elaboration par pulvérisation cathodique de revêtements inorganiques comme alternative au fart fluoré pour optimiser la glisse en ski de fond

Jury

Elisabeth Blanquet, Directrice de Recherche CNRS, Université Grenoble Alpes, Directrice de thèse
Davy Dalmas, Chargé de Recherche CNRS, École Centrale Lyon, Rapporteur
Jean-François Pierson, Professeur, Université de Lorraine, Rapporteur
Ana Lacoste, Professeure, Unviersité Grenoble Alpes, Examinatrice
Fabrice Ville, Professeur, INSA Lyon, Examinateur
Mathieu Fauve, Ingénieur, Stöckli, Invité
Arnaud Mantoux, Maître de Conférences, Université Grenoble Alpes, Invité
Pascal Hagenmuller, ICPEF, Météo France-CNRS, Invité
Nicolas Coulmy, Docteur, Fédération Française de Ski, Invité
Jean Herody, Fédération Française de Ski, Invité
 

Abstract

Afin de maximiser la glisse des skis, des farts sont appliqués à leur surface afin de contrôler l'hydrophobie et la dureté de la semelle. Il existe plusieurs types de fart, adaptés à chaque condition de neige, allant de la simple paraffine (hydrocarbones) aux farts à très forte teneur en substances perfluoroalkylés (PFASs). Dans le cadre des nouvelles réglementations sur les polluants éternels et les PFASs, toxiques pour l'environnement et les êtres vivants,  la Fédération Internationale de Ski a interdit tout produit de fartage contenant des PFASs à partir de la saison 2023/2024. À ce jour, aucun produit de substitution aux farts fluorés et présentant des performances de glisse similaires  n'a été proposé, notamment sur neige mouillée où des propriétés hydrophobes sont recherchées.
L'objectif de cette thèse est de développer des couches minces de matériaux inorganiques afin de se substituer aux farts fluorés notamment. Des couches minces à base de nitrure de titane, de nitrure d’aluminium, de carbure de titane, d’oxyde d’aluminium, ont été élaborées sur des substrats polymères proches du matériau ski par pulvérisation cathodique magnétron. Ces couches minces ont ensuite été caractérisées par leurs propriétés structurales, leur composition chimique, leur morphologie, leur mouillabilité et leur coefficient de friction avec la neige. Les revêtements de type multicouches titane/nitrure de titane semblent être les meilleurs candidats avec un coefficient de friction inférieur au substrat polymère, de l’ordre de 20%.