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HORIZONS STIM : Cet étudiant de Concordia protège les avions de la glace

Le doctorant Navid Sharifi fait partie d’une équipe internationale qui met au point des revêtements à l’épreuve des intempéries
17 octobre 2017
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Par Kenneth Gibson

Navid Sharifi utilise une technique de projection plasma de suspensions pour appliquer des revêtements nanostructurés sur les aéronefs. Navid Sharifi utilise une technique de projection plasma de suspensions pour appliquer des revêtements nanostructurés sur les aéronefs.


Que vous soyez né à Montréal, ayez grandi dans la métropole ou soyez venu ici pour étudier, il est fort probable que vous ayez vécu des retards de vol imputables au givrage.

La glace pose problème non seulement quand elle se forme sur les pistes, mais aussi sur le fuselage des appareils.

Et c’est là qu’intervient Navid Sharifi, doctorant au Département de génie mécanique, industriel et aérospatial de l’Université Concordia.

En collaboration avec des chercheurs en ingénierie de surface canadiens et européens, il mène le projet PHOBIC2ICE, qui a pour but de trouver des solutions aux problèmes de givrage dans le secteur aéronautique.

« En aérospatiale comme en aviation, le givrage constitue une grande menace, qu’il s’agisse de dommages causés à l’équipement ou de risques d’accident pouvant entraîner la mort des passagers et des membres de l’équipage », explique M. Sharifi.

C’est pour cette raison que son équipe travaille à la création de revêtements applicables sur la surface extérieure du fuselage des avions pour rendre ceux-ci résistants à la formation de glace. Peu importe si un revêtement est extrêmement hydrophobe ou très glissant en surface, s’il performe bien en situation de givrage, il est considéré comme glaciophobe.

PHOBIC2ICE a remporté le prix du projet innovant de 2017, à l’occasion du troisième forum national de recherche du Consortium en aérospatiale pour la recherche et l’innovation au Canada, qui a eu lieu les 8 et 9 août derniers, à Vancouver.

« Nos revêtements permettent aux compagnies aériennes de limiter les problèmes de givrage. »

 

Navid Sharifi uses a cutting-edge technique called suspension plasma spraying to apply nanostructured coatings to airplanes.

 

Quel est le rapport entre l’image ci-dessus et vos travaux à Concordia?

Navid Sharifi : L’accumulation de glace sur les surfaces aérodynamiques durant le vol constitue une menace certaine pour les aéronefs. Je collabore actuellement à un projet d’envergure internationale en vue de mettre au point des revêtements micro- et nano-usinés, applicables sur la surface du fuselage des avions, de manière à empêcher ou à retarder la formation de glace. Dans le cadre du processus de développement des revêtements, je fais appel à des technologies de projection à chaud, en particulier à une technique de pointe appelée « projection plasma de suspensions » (en anglais, suspension plasma spraying).

L’appareillage qui figure sur la photo est un système de projection thermique par plasma. Ici, on ne peut voir que le détail de la torche à plasma fixée à un bras robotisé dont on se sert pour la faire fonctionner. Ce système peut être utilisé pour déposer sur une surface presque n’importe quel matériau usiné. Moi, je m’en sers surtout pour fixer des matériaux à haute température, comme les céramiques et les alliages d’avant-garde, et les revêtements fonctionnels microstructurés.

Quels résultats attendez-vous de vos travaux, et quels pourraient en être les effets concrets dans la vie des gens?

NS : En aérospatiale comme en aviation, le givrage constitue une grande menace, qu’il s’agisse de dommages causés à l’équipement ou de risques d’accident pouvant entraîner la mort des passagers et des membres de l’équipage. Nos revêtements permettront aux compagnies aériennes de limiter les problèmes de givrage et non seulement d’éliminer le risque d’incident mortel causé par la glace, mais aussi de minimiser les dommages, les mesures de protection et le coût des réparations qui y sont associés.

De tels revêtements peuvent être utilisés sur les composantes aérodynamiques des aéronefs, les sondes, les systèmes de contrôle et même les pièces de moteur. Ainsi, ils peuvent protéger l’équipement des risques de givrage dans des conditions environnementales difficiles.

Quels sont les principaux obstacles auxquels vous vous êtes heurté dans vos travaux?

NS : Un des principaux défis avec lesquels je dois composer concerne la transposition des résultats de recherche. En effet, ceux-ci ne sont pas toujours prêts à l’application dans des technologies que l’industrie pourrait exploiter immédiatement, en situation réelle. C’est particulièrement le cas en aérospatiale, en raison de toutes les mises à l’épreuve et les procédures de vérification méticuleuses auxquelles l’industrie doit se soumettre.

Par ailleurs, ma recherche comporte plusieurs étapes – préparation des matières de départ, génération et optimisation du revêtement, caractérisation et évaluation du rendement, pour en nommer quelques-unes. Le large éventail des techniques, des processus et des systèmes dont j’ai besoin pour travailler pose un défi additionnel. Tout cela prend beaucoup de temps et d’effort. Mais, au bout du compte, c’est un travail très valorisant. Du même coup, j’améliore mes compétences et me familiarise avec différents aspects de la recherche.

Quelle personne, quelle expérience ou quel événement particulier vous a donné l’idée de votre sujet de recherche et incité à vous intéresser à ce domaine?

NS : Je dois ma chance en majorité à mon directeur de thèse, Ali Dolatabadi. Il m’a accepté dans son équipe et m’a offert ses conseils et son soutien tout en me permettant d’expérimenter et d’explorer différentes facettes de la recherche.

Avoir la liberté d’approfondir ses idées et de faire appel à sa créativité constitue une occasion rarement offerte aux chercheurs de mon calibre.

Comment les étudiants et étudiantes en STIM que cela intéresse peuvent-ils se lancer dans ce type de recherche? Quel conseil leur donneriez-vous?

NS : Notre équipe est toujours heureuse d’accueillir les étudiants qui veulent parfaire leur apprentissage et prendre de l’expérience. Nous avons ici des stagiaires et apprentis chercheurs de tous les cycles, qui proviennent souvent de divers horizons scientifiques – notamment le génie mécanique et des matériaux, la programmation informatique et l’électronique.

Qu’est-ce qui vous plaît le plus à Concordia?

NS : J’aime le dynamisme et la synergie qui animent la communauté de Concordia. Les gens ici sont ouverts à la collaboration et toujours prêts à vous aider. À mon avis, c’est ce qui donne à l’Université une longueur d’avance sur le plan de l’enseignement et de la recherche par rapport aux autres établissements.

Vos recherches bénéficient-elles du financement ou du soutien de partenaires ou d’organismes?

NS : Ce projet bénéficie du soutien du Consortium en aérospatiale pour la recherche et l’innovation au Canada (CARIC), du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et de la Commission européenne.


Renseignez-vous sur les
laboratoires de projection à chaud et d’écoulement polyphasique.

 



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