La formación de una biopelícula es un problema importante para la utilización de instrumentos submarinos basados en procesos ópticos. Para prevenir la aparición de suciedad, los investigadores del Laboratorio Interfaces y Sistemas Electroquímicos (LISE) del Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) han contribuido al desarrollo de una técnica de protección por vía electroquímica muy prometedora.

Su principio descansa en una electrólisis controlada del agua de mar que produce cloro libre en la superficie misma de la ventana que hay que proteger. Gracias a este proceso ecológico, los cristales de las cámaras submarinas se mantienen limpios durante 5 meses.

El proceso electroquímico desarrollado en el marco de la asociación CNRS-IFREMER (1) consiste en recubrir el cristal a proteger con una película de dióxido de estaño (Sn02) que sirve de electrodo transparente. Éste se polariza a un potencial que permita la producción localizada de lejía (o ácido hipocloroso, HCLO) a partir de la oxidación de los iones cloruros presentes en el agua de mar.

El equipo del CNRS optimizó la composición de la película (depositada por pirólisis de pulverización) para obtener a la vez una buena conductividad eléctrica y una duración de varios meses. Un contraelectrodo y un electrodo de referencia completan el dispositivo. El IFREMER (Instituto Francés de Investigación para la Explotación del MAR) adaptó el principio a los cristales de cámaras submarinas que tenían los tres electrodos en la parte frontal. Hasta ahora, las pruebas emprendidas en distintos emplazamientos han mostrado que la protección anódica permitía mantener la transparencia durante períodos que oscilaban entre 3 y 5 meses.

Este dispositivo es tanto más notable cuanto que sólo afecta en pequeña medida al medio ambiente: la acción antiincrustante conlleva únicamente la producción de muy pequeñas cantidades de lejía a nivel de los cristales a proteger.

Además, el proceso se está poniendo en práctica en el marco del proyecto ANTARES (que tiene como objetivo detectar y estudiar los neutrinos cósmicos hiperenergéticos en el Mediterráneo) en colaboración con el Laboratorio de Oceanología de Villefranche (CNRS-Universidad París 6). De hecho, los investigadores están poniendo a prueba este método sobre cristales de cámaras de alta resolución que sirven para sacar imágenes del fitoplancton a 2600 metros de profundidad en el Mediterráneo.

La gestión de las demandas de energía requeridas por el modo de protección activo es muy importante en la implementación del proceso. Unas pruebas de corte cíclico de la polarización, de duraciones que oscilan entre 10 minutos y algunas horas, se han llevado a cabo con éxito de esta forma.

Si una película de dióxido de estaño que no se ha polarizado no se sumerge nunca en agua de mar, tiende a recubrirse con una biopelícula. Sin embargo, si esta película se ha sometido previamente a una polarización anódica de duración lo suficientemente larga con producción de cloro, conserva una característica antiincrustante después de interrumpir la polarización impuesta. Este modo de protección pasivo tiene una vida limitada, pero puede no obstante alcanzar varios días.

Paralelamente a estos trabajos sobre el vidrio, los investigadores están estudiando la posibilidad de depositar una película de dióxido de estaño conductor sobre unos substratos polímeros transparentes, con el PMMA (polimetilmetacrilato), mediante una técnica de depósito en fase gaseosa asistido por plasma (PACVD) (2). Estos estudios abren a medio plazo unas perspectivas de aplicación para el diseño de paredes de acuario autolimpiantes. @

• (1) Hubert Cachet, Guy Folcher, Bernard Tribollet, Laboratoire Interfaces et Systèmes Electrochimiques, CNRS-Université Pierre et Marie Curie; Dominique Festy, IFREMER Centre de Brest, Service Materiaux et Structures.
• (2) Este trabajo se lleva a cabo en colaboración con el laboratorio de Ingeniería de Procesos con Plasma y Tratamientos de superficie (UPRES Université Pierre et Marie Curie – Ecole Nationale Supérieure de Chimie de París)

1. Efecto de una sumersión de 5 meses a 10 m de profundidad en la rada de Brest sobre un cristal no protegido a la derecha y protegido a la izquierda (foto IFREMER)
2. Cristal protegido sumergido durante 6 semanas en la rada de Brest durante el verano 2002 (foto IFREMER).
3. Cristal no protegido sumergido durante 6 semanas en la rada de Brest durante el verano 2002 (foto IFREMER).