Japan Airlines : des avions plus verts grâce à une peinture inspirée de la peau de requin

Une innovation inspirée par la biologie marine pourrait bien augmenter l’efficacité des avions.

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© Julia Volk / Pexels 𝕏

L’aviation civile moderne explore de nombreuses solutions pour décarboner son empreinte : propulsion à l’hydrogène, nouveaux alliages pour la structure des aéronefs, Carburants d’Aviation Durables (SAF), etc. Dans son histoire, elle s’est également inspirée de la nature pour développer des engins plus efficaces. Les winglets, ces petites ailettes relevées à l’extrémité des ailes des avions, sont directement inspirés de la façon dont les grands oiseaux contrôlent les turbulences à l’extrémité de leurs ailes. Le projet « MANTA » d’Airbus, ressemblant à une raie ou avions à voilure variable, elle aussi inspirée des oiseaux à adapter la forme de leurs ailes en fonction des conditions de vol.

Parmi ces innovations dites biomimétiques, la peinture « peau de requin » tente d’imiter l’hydrodynamisme de ces prédateurs, de véritables monstres optimisés pour la nage rapide. C’est Japan Airlines, en collaboration avec O-Well Corporation qui cherche désormais à reproduire cette caractéristique, mais dans les airs.

La peau de requin : un modèle d’excellence hydrodynamique

Les requins doivent leur exceptionnelle efficacité de déplacement à leurs denticules cutanés, minuscules écailles en forme de dents mesurant environ 0,2 millimètre. Ces structures microscopiques, disposées en motifs complexes, créent des micro-tourbillons qui réduisent la traînée et permettent à l’eau de glisser plus efficacement le long du corps. Cette structure naturelle diminue considérablement les turbulences et la résistance au frottement.

Denticules cutanés d’un requin vus au microscope. © Trevor Sewell / Electron Microscope Unit, University of Cape Town

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La peinture développée par Japan Airlines et ses partenaires – la JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency), O-Well Corporation et Nikon Corporation – reproduit ces microstructures à l’échelle nanométrique. Les premiers essais sur deux Boeing 737-800 ont démontré une réduction de la résistance au frottement atteignant 5 %, un résultat remarquable validé par la JAXA.

La peinture miracle ? Moins de carburant, moins de CO2

Ce n’est pas la première fois que l’idée d’imiter la peau du requin émerge de la tête des ingénieurs. L’AeroSHARK développé par Lufthansa Technik et BASF avait déjà recouvert plusieurs prototypes dans les années 2010.  La différence, c’est qu’il s’agissait d’un film adhésif. L’avantage ici, c’est que cette peinture biomimétique japonaise s’applique directement sur le revêtement existant des appareils.

Une conception qui présente plusieurs intérêts : quasiment aucune augmentation de la masse de l’avion, une meilleure adhérence et surtout un risque inexistant de décollement en plein vol.

Le Boeing 787-9 immatriculé JA868J, premier appareil long-courrier à bénéficier de cette innovation, a reçu ce traitement sur 30 % de sa surface dans les installations techniques de l’aéroport de Tokyo-Haneda. Les projections pour une liaison type Tokyo-Francfort (environ 9 300 km) sont plutôt positives : 119 tonnes de carburant économisées annuellement, correspondant à une réduction des émissions de CO2 de 381 tonnes. Il était censé prendre son envol cette semaine, mais selon le site FlightRadar, ce n’est toujours pas le cas.

Le Boeing 787-9, immatriculé JA868J, choisi pour tester la peinture. © Tokyo Spotter / Flight Radar

La compagnie nippone surveille désormais plusieurs paramètres clés : la durabilité du revêtement face aux conditions extrêmes de vol (températures variant de -60 °C à +50 °C) et sa résistance aux cycles de pressurisation et dépressurisation. Si les résultats sont positifs, Japan Airlines prévoit d’étendre la surface traitée de l’aéronef.

• Japan Airlines teste une peinture inspirée de la peau de requin pour réduire la résistance de l’air et économiser du carburant.
• La peinture améliore l’efficacité aérodynamique sans alourdir l’avion et présente un risque nul de décollement en vol.
• Le Boeing 787-9 traité pourrait économiser 119 tonnes de carburant et réduire ses émissions de CO2 sur un trajet de 9 300 km.

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