Graphène : quels avantages pour cette protection de voiture ?

Le grphène est au cœur des débats. De plus en plus nous posent de questions sur les protections infusées de graphène, alors voici un article pour faire la lumière sur cette forme de Carbon que l’on retrouve petit à petit dans de plus en plus de protections de voiture.

Au moment où nous rédigeons cet article (2020), c’est le balbutiement du graphène, mais de plus en plus de marques de produits detailing l’utilisent et le mettent en avant en argument marketing.

Bien qu’annoncé comme matériau révolutionnaire par les scientifiques, de nombreux professionnels et amateurs de detailing ou esthétique automobile sont plus mesurés concernant les produits de protection à base d’oxyde de graphène. Ceci étant, nous avions entendu la même chanson lorsque la céramique faisait son entrée sur le marché des produits de protection pour voiture, un succès indéniable à présent, ou bien encore les films PPF. La peur infondée est parfois le premier réflexe, par méfiance.

Ici nous préférons nous renseigner, tester, tester, tester et en tirer des conclusions réelles et constructives. Si un nouveau produit se dit meilleur qu’un autre, autant l’essayer pour s’en faire une opinion personnelle. Ceci étant, pour que ce produit de protection perce et soit bien accueilli, il faut bien l’expliquer au public, de manière claire. C’est ce que nous allons voir dans cet article.

À lire : avantages et inconvénients de la protection au graphène.
À lire : tout savoir sur le traitement céramique.

Qu’est-ce que le graphène ?

Il y a de nombreuses années, on protégeait les éléments avec une cire, puis est apparu le scellant, puis la céramique et à présent le graphène.

André Geim et Konstantin Novoselov, deux scientifiques, ont découvert qu’en appliquant un ruban adhésif ordinaire sur des morceaux de graphite de carbone (comme la mine de crayon), ils pouvaient obtenir un seul flocon de carbone d’une épaisseur de seulement un atome.

Décomposée sous sa forme de carbone atomique la plus basique et la plus singulière, leur découverte a abouti à la production du matériau le plus mince et le plus résistant connu de l’homme. En réponse à cette recherche révolutionnaire, les deux hommes ont ensuite reçu le prix Nobel de physique en 2010.

Étant donné que le graphite est un matériau cristallin complexe en 3 dimensions, le décomposer en une grille d’un atome d’épaisseur le transforme en un réseau bidimensionnel. Étant donné qu’il existe différents niveaux d’épaisseur de l’oxyde de graphène, cette substance apparait claire à l’œil nu jusqu’à ce qu’environ 50 couches d’atomes ou plus soient empilées, auquel point elle devient opaque.

Le graphène est donc un matériau cristallin, dont l’empilement constitue le Graphite. Le graphène est donc une couche du graphite. Sa résistance à la rupture est 200 fois supérieure à celle de l’acier, tout en étant 6 fois plus léger ! Étonnamment il est également plutôt souple.

L’ajout de graphène dans un polymère permet d’augmenter la dureté et la thermostabilité du polymère.

Concernant les protections des éléments d’une voiture, infusé dans un produit, il pourrait être appliqué à peu près partout (tant que les surfaces ont été correctement préparées, propres et décontaminées). Il est invisible, fin et dispose de propriétés d’autoréparation ou autosoignantes. Il est donc très facile à entretenir.

Le magazine Smithsonian dit « de nombreux scientifiques sont optimistes que le graphène améliorera ou remplacera un jour les métaux et les plastiques dans notre vie quotidienne ».

L’oxyde de graphène est également extrêmement léger et conducteur, avec ses seuils de température allant de 1204° à 1815°C (2200° à 3300°F), ce qui, hypothétiquement parlant, signifie qu’il surpasse tous les autres matériaux connus. En tant que conducteur électrique, le graphène fonctionne aussi bien que le cuivre et, bien qu’il soit presque complètement transparent, reste si dense que même l’hélium, le plus petit atome de gaz, ne peut pas le traverser.

L’ancien Président de l’International Detailing Association (IDA), Jim Lafeber, dit qu’un tonneau de 55 gallons (208 litres) de ce produit fait pencher la balance à un peu moins de 1,3, tant le produit est léger.

Avantages principaux du graphène

Voici une liste non exhaustive des principaux avantages du graphène dans une protection auto :

• Hydrophobie : c’est peut-être l’avantage le plus important est certainement sa capacité hydrophobe, ce qui signifie que les lavages d’appoint sont facilités et que l’effet déperlant est superbe. C’est ce que l’on appelle des propriétés autonettoyantes.
• Produits chimiques : très haute résistance aux produits chimiques (basique à alcalins, de 2 à 13).
• UV : excellente protection UV.
• Traces d’eau : meilleure protection contre les traces d’eau, de calcaire (évaluée à +50%, comparativement à un traitement céramique).
• Temps de pose : plus besoin de se préoccuper du temps de flash comme c’est le cas avec les traitements céramiques, le temps de travail est plus long avec le graphène. Vous pouvez par exemple appliquer le produit sur un capot complet, un panneau de carrosserie complet et plus par section comme avec la céramique.
• Durabilité : avec l’application de 2 couches de graphène, vous pourriez potentiellement protéger une surface durant 5 ans, contre 1 à 2 en moyenne pour un traitement céramique DIY.
• Etc.

Voici un mash up de vidéos de GlassParency, présentant l’effet de la protection au graphène sur des surfaces vitrées :

Une protection au graphène fonctionne-t-elle vraiment ?

Bien que se référant au graphène pur et atomisé comme un « matériau miracle », Lafeber avertit que les amateurs et professionnels devraient garder la tête froide quant à tout argument proclamant que c’est la protection automobile ultime. Après avoir testé le matériel pendant des années, Lafeber a constaté que les protections au graphène n’offraient généralement pas la plupart des avantages trouvés dans un traitement céramique, et qu’il ne durerait généralement pas aussi longtemps. Il a poursuivi en expliquant que si l’oxyde de graphène est en effet extrêmement résistant, il fléchit également sous la pression, ce qui le rend susceptible de s’endommager lorsqu’il y a un pli dans sa structure.

Après avoir examiné et testé plusieurs produits de protection au graphène, Lafeber a constaté que bon nombre de ces offres ne contenaient que de petites traces de la substance. Étant donné que 5 grammes d’oxyde de graphène pur coûtent plus de 25 à 30$, Lafeber n’a pas été surpris de cette découverte. Il admet qu’à l’examen, nombre de ces produits se sont révélés être à peine plus que de la céramique saupoudrée de poudre de graphène ajoutée. Une enquête plus approfondie a révélé que les entreprises les plus malhonnêtes n’ajoutaient pas plus qu’une base de graphène à leur produit, avant de charger le liquide avec un colorant noir pour imiter la substance authentique.

Les produits frauduleux dévoilés, tournons-nous vers un autre sujet de discussion sérieux : une véritable protection de graphène haut de gamme peut-elle être appliquée de manière uniforme, ou tout reste dans le fond de la bouteille si on ne secoue pas la bouteille ? Selon Lefaber, le dépôt se produit, peu importe ce que vous pouvez faire, de sorte qu’il est donc impossible de forcer le graphène à être de nature uniforme, du moins pas encore.

Il est à noter qu’en raison de ses attributs de conductivité thermique exceptionnels, l’oxyde de graphène a connu du succès dans quelques domaines de fabrication, y compris l’électronique, et curieusement, l’industrie du vêtement. Les propriétés antimoustiques du graphène lui ont donné une longueur d’avance dans l’industrie du vêtement, avec sa capacité à dévier les rayons UV nocifs lui donnant également un avantage considérable.

Comment appliquer une protection à base de graphène sur une voiture ?

Simple et bien plus qu’avec un traitement céramique :

• Secouez correctement le flacon (important)
• Appliquez quelques gouttes sur un tampon applicateur
• Appliquez le produit sur un panneau complet, en réalisant des passes croisées
• Essuyez le surplus de produit
• Vérifiez qu’il n’y ait pas de « high spots », soit des endroits où vous auriez appliqué trop de produit

Pour appliquer une deuxième couche, vous n’avez pas besoin d’attendre, contrairement à la céramique, un vrai plus !

Voici une vidéo en anglais de la préparation d’un véhicule, puis l’application d’une protection à base de graphène (de GlassParency), présentée par l’ami Pan :

Après l’application

Après l’application, il est important de ne pas exposer le véhicule à l’eau durant 24 heures.

Aussi, ne lavez pas le véhicule durant les 2 semaines suivant l’application.

Enfin, jetez les serviettes microfibres qui ont servi à essuyer ou niveler la protection.

Sur quelle surface peut-on appliquer une protection au graphène ?

Vous pouvez traiter de nombreuses surfaces :

• Peinture
• Jantes
• Phares
• Vitres
• Plastiques
• Etc.

Graphène VS Céramique : quelles différences ?

On peut logiquement se demander quelles sont les différences entre le graphène et le SiO2. Bien entendu, il n’est pas aisé de comparer deux éléments dont un ancien bien connu et un nouveau duquel on ne dispose pas d’énormément d’informations. Le tout dépendant de la concentration de chaque élément dans un produit.

Ceci étant on peut en déduire certaines hypothèses :

• Dureté : le graphène pourrait être moins dur que le SiO2.
• Durabilité : le graphène pourrait offrir une durabilité de plusieurs années (si bien entretenu) contre en moyenne 1 année pour le SiO2.
• Autoréparation : le SiO2 n’offre que de très faible capacité d’autoréparation. Le graphène pourrait faire un petit peu mieux.
• Résistance chimique : le SiO2 subit les produits chimiques à faible pH. Le graphène devrait résister à la majorité des produits chimiques.
• Versatilité : on peut utiliser le SiO2 sur la peinture, les garnitures plastiques, les vitres, etc. Le graphène peut aussi être utilisé partout comme illustré en vidéo plus haut dans cet article.
• Top coat : vous n’avez pas besoin d’appliquer une couche de protection sacrificielle (cire ou scellant à peinture) sur la couche de SiO2, mais vous le pouvez si vous le souhaitez. Pour le graphène on peut imaginer que vous n’aurez pas besoin d’appliquer une cire ou un scellant en « top coat », mais cela pourrait être intéressant ou nécessaire pour activer la capacité d’autoréparation.
• Temps d’attente entre les couches : le graphène permet de ne pas avoir à attendre entre l’application de la première et la deuxième couche. Vous protégez toute la peinture du véhicule, puis appliquez immédiatement la deuxième couche.

Comment le graphène peut surpasser le traitement céramique ?

En théorie, oui, l’utilisation du graphène dans une protection céramique automobile est une idée géniale. Mais, est-ce que cela offre un réel avantage face à la dernière technologie d’un traitement céramique ?

Prenons l’exemple du Ethos Graphene Matrix Coating, une bouteille de 30ml qui coûte environ 100€ et dont le produit indique une durabilité de protection de 5 ans. Tout comme le traitement céramique, cette protection doit être appliquée sur une surface vierge de défauts, décontaminée. Sans cela, la pose et le rendu final peuvent être un échec.

Après avoir préparé, corrigé, décontaminé les surfaces, le traitement Ethos peut être appliqué à l’aide d’un tampon applicateur en microfibre et une éponge. Après un temps de « flash » de 1 à 3 minutes, le produit à base de graphène peut être essuyé à l’aide d’une serviette microfibre, puis vous pouvez traiter une autre zone. Le processus est le même qu’avec une céramique.

Ensuite, il faut 5 jours pour que le produit au graphène durcisse, par opposition aux 2 semaines conseillées pour la plupart des traitements céramiques pros. Cependant, le graphène et la céramique sont similaires dans leurs propriétés de durcissement plus immédiates. Les deux nécessitent environ 24 heures de temps de durcissement avant d’être jugés sans danger pour le contact avec de l’eau et ne doivent pas être nettoyés avec un produit chimique tant que le durcissement n’est pas terminé à 100%.

Les fabricants de protection au graphène affirment que, comparées aux produits de protection céramique traditionnels, les taches d’eau ne sont pas autant un problème. Lorsque le spécialiste de Chicago Auto Pros a effectué une comparaison entre une céramique et un revêtement au graphène sur le capot d’une voiture, des résultats intéressants en sont sortis. Une fois le traitement au graphène complètement durci, il résiste très bien aux dommages causés par les rayons UV, les produits chimiques à pH élevés et à l’eau.

Vidéo en anglais (calée à 50min56 pour le test comparatif)<strong> :</strong>

Cependant, le traitement au graphène a échoué dans d’autres domaines, car il n’ajoutant pas autant de brillance que le traitement céramique et dans la phase de test à de l’eau dure, celle-ci a laissé des taches de calcaire à la surface.

Un autre problème dans l’ensemble des protections de graphène par rapport aux céramiques concerne les résidus de ce produit. Étant donné que le graphène est à base de carbone, les restes noirs qu’il laisse derrière lui sont salissants (vêtements, etc.), rendant le processus d’application plus difficile. L’oxyde de graphène peut être complètement transparent en petites quantités, mais être présent sur la surface et cette poussière de graphite grisâtre peut vraiment passer à travers.

La céramique a encore de très beaux jour devant elle :

Quelques céramique de qualité :

Conclusions sur le graphène

Bien que l’oxyde de graphène puisse présenter des propriétés très intéressantes, excitantes, cool et offrir un potentiel pour tout ce qui concerne l’espace, il semble qu’il y ait encore du chemin à parcourir avant que ce matériau soit réellement merveilleux et ne devienne la nouvelle étape évolutive de la céramique automobile.

Cela dit, nous ne pouvons pas imaginer actuellement toutes les possibilités qu’offrira ce matériau dans l’univers spatial, mais il pourrait devenir un élément de base de la fabrication.