En Chine, une équipe de Nippon Paint affirme avoir mis au point un revêtement automobile si sombre qu’il avale quasiment toute la lumière visible.
Selon une analyse publiée par le site d’actualités scientifiques StudyFinds, des chercheurs basés à Shanghai présentent une nouvelle peinture noire pour voiture capable d’absorber plus de 99,9 % de la lumière. Une avancée qui pourrait transformer l’esthétique des véhicules de luxe, mais qui doit encore franchir plusieurs étapes avant d’arriver sur nos routes.
Une peinture « trou noir » pour voiture mise au point en Chine
Les travaux, détaillés dans la revue scientifique Matter & Light, décrivent un revêtement ultra-noir développé par des scientifiques du centre R&DI de Nippon Paint (China), à Shanghai. L’objectif : dépasser les limites du noir automobile classique, tout en restant compatible avec les contraintes de l’industrie.
Contrairement aux matériaux ultra-noirs déjà célèbres, souvent fragiles et difficiles à appliquer, cette nouvelle peinture se présente comme un revêtement à base d’eau qui peut être pulvérisé avec un équipement de carrosserie standard. Elle associe deux formes de carbone :
- le noir de carbone, pigment déjà utilisé depuis des décennies dans les peintures automobiles ;
- des nanotubes de carbone, minuscules structures tubulaires remarquablement efficaces pour piéger la lumière.
Selon les chercheurs, la peinture atteint un taux de réflexion moyen d’environ 0,08 % sur le spectre de la lumière visible, soit plus de 99,9 % de lumière absorbée.
Une telle valeur place ce revêtement dans une zone rarissime : beaucoup plus sombre que les noirs automobiles classiques, tout en restant encore un peu au-dessus des matériaux ultra-noirs les plus extrêmes utilisés en laboratoire.
Pourquoi le noir automobile classique a atteint un plafond
Les peintures noires traditionnelles reposent déjà sur le noir de carbone, une poudre très fine qui absorbe une grande partie de la lumière. Mais cette technologie arrive à ses limites. Les particules minuscules ont tendance à s’agglomérer lors de la fabrication, formant des amas qui renvoient une fraction de la lumière au lieu de l’engloutir.
Résultat : même les meilleures formules industrielles tournent autour de 99,8 % de lumière absorbée au maximum. Sur le papier, la différence avec 99,9 % semble minime. À l’œil, sur la carrosserie d’un véhicule de luxe, elle change tout : le noir paraît plus profond, plus « abyssal », avec cette impression d’objet découpé dans le décor.
Les constructeurs automobiles haut de gamme traquent cet effet depuis des années. En 2019, BMW avait par exemple présenté un concept recouvert d’un revêtement ultra-noir connu pour absorber jusqu’à 99,96 % de la lumière. Mais ce type de matériau, extrêmement fragile et complexe à appliquer, reste hors de portée d’une production en série.
Nanotubes de carbone : la clé d’un noir record
Pour franchir ce cap, l’équipe chinoise a misé sur les nanotubes de carbone, de minuscules tubes constitués de feuilles d’atomes de carbone enroulées sur elles-mêmes. Ces structures piègent très efficacement la lumière, mais elles posent un problème majeur : elles se dispersent mal dans un liquide et ont tendance à se regrouper, se séparer ou se déposer au fond des cuves.
Les chercheurs ont donc recouru à un procédé de broyage à haute énergie. Ils ont mélangé noir de carbone et nanotubes de carbone dans l’eau, avec des agents dispersants, puis soumis le tout à un traitement intensif. La formulation obtenue a ensuite été soumise à un test de stabilité accéléré, plaçant le mélange dans une centrifugeuse à plus de 2 000 fois la gravité pendant sept heures. Les résultats font état d’une séparation minimale, ce qui laisse entrevoir une bonne stabilité industrielle.
Dans la peinture, les particules de noir de carbone s’alignent le long des nanotubes « comme des perles sur un fil », selon les auteurs, formant une structure qu’ils qualifient de « relier les points ».
Ce réseau produit une surface irrégulière à l’échelle microscopique, faite de minuscules reliefs et cavités. Lorsqu’un rayon de lumière frappe cette surface, il ne repart pas directement vers l’œil. Il rebondit à l’intérieur de ces « vallées », se fait piéger et absorbé progressivement, à la manière d’une mousse acoustique qui étouffe le son. Les chercheurs parlent d’« absorption structurelle », le mécanisme au cœur de ce noir extrême.
Une noirceur mesurée : jetness et blackness
Dans l’industrie automobile, la profondeur d’un noir ne se juge pas seulement à l’œil nu. Des indicateurs chiffrés existent, en particulier deux échelles appelées « jetness » et « blackness ». Plus ces valeurs montent, plus la couleur paraît intense et profonde.
Les revêtements au noir de carbone classique ont pratiquement atteint leurs plafonds sur ces deux échelles. La nouvelle formule mise au point à Shanghai affiche des valeurs nettement supérieures à celles du revêtement de référence testé en parallèle, ce que les auteurs qualifient de très difficile à atteindre pour une peinture à base d’eau.
Pour situer ce revêtement :
- le nouveau noir de Nippon Paint renvoie en moyenne 0,08 % de lumière visible ;
- un matériau ultra-noir de référence descend autour de 0,04 % de réflexion ;
- les revêtements à base de carbone courants renvoient généralement entre 1,5 % et 4 % de lumière.
Ce revêtement se positionne donc entre les matériaux de laboratoire les plus extrêmes et les peintures automobiles ordinaires, tout en restant compatible avec une application par pistolet standard.
Des tests d’adhérence réussis, mais un long parcours avant la route
Une innovation couleur ne suffit pas à elle seule à faire une peinture automobile. Les constructeurs exigent une série complète de tests de résistance avant d’envisager le moindre usage commercial : humidité, eau, rayures, rayons UV, corrosion, impacts de gravillons, nettoyage haute pression, etc.
Pour l’instant, les chercheurs se sont surtout concentrés sur l’adhérence du film sur son support, un critère jugé déterminant pour un premier bilan. Deux séries d’éprouvettes ont été préparées :
- la première soumise à une température élevée et une forte humidité pendant 14 jours ;
- la seconde immergée dans l’eau pendant 10 jours.
Après chaque test, la surface a été quadrillée de fines entailles, puis soumise à un test au ruban adhésif, une méthode standard pour vérifier si le revêtement se décolle. Dans les deux cas, la peinture ultra-noire est restée en place, sans défaut visible ni décollement, ce qui constitue un signal encourageant pour une future application automobile.
Les auteurs rappellent toutefois que l’essentiel de l’étude porte sur l’adhérence, et que l’ensemble des autres propriétés exigées pour une peinture de série reste à évaluer.
Les chercheurs mentionnent en particulier plusieurs points encore à valider : résistance aux rayures, résistance aux UV, résistance à la corrosion, tenue aux chocs de gravillons et tenue aux nettoyages à la vapeur ou au jet haute pression. Ils soulignent aussi une contrainte pratique : augmenter la proportion de nanotubes améliore le noir, mais fait grimper fortement la viscosité du mélange, ce qui complique la production à grande échelle. Le ratio choisi pour cette étude résulte donc d’un compromis entre intensité de la couleur et faisabilité industrielle.
Ce que cela changerait pour l’automobile haut de gamme
Pour les acheteurs de voitures de luxe ou de sport, un noir extrême va bien au-delà d’une simple teinte. Il renvoie un statut visuel très particulier, une impression de sophistication et de puissance. Une carrosserie qui semble absorber son environnement attire immédiatement le regard, sur route comme dans un showroom.
Jusqu’ici, les rares démonstrations de ce type de noirs étaient limitées à des concepts ou à des œuvres artistiques, en raison de la fragilité des matériaux utilisés et de la difficulté à les appliquer sur de grandes surfaces. Le fait de disposer d’une peinture à base d’eau, pulvérisable avec un pistolet standard et ayant passé des tests d’adhérence sous chaleur, humidité et immersion, représente donc une étape symbolique.
Si les futurs tests confirment une bonne tenue aux agressions du quotidien, ce type de revêtement pourrait un jour figurer au catalogue d’options très haut de gamme, réservé à quelques séries spéciales ou préparateurs de prestige.
Quelles perspectives pour la France et l’industrie européenne ?
Les constructeurs français et européens suivent de près les avancées en matière de revêtements innovants, qu’il s’agisse de couleurs, de propriétés autonettoyantes, ou de peintures plus légères et moins polluantes. Aujourd’hui, les noirs proposés au catalogue des marques françaises restent basés sur des technologies classiques à base de noir de carbone, parfois agrémentées d’effets vernis ou métallisés.
Des matériaux ultra-noirs ont déjà été utilisés ponctuellement sur le continent, en particulier pour des installations artistiques ou des prototypes, mais sans déboucher sur des options de série. Les obstacles sont les mêmes que ceux évoqués dans l’étude chinoise : coût, fragilité, difficulté de réparation en cas de choc, compatibilité avec les chaînes de peinture et les contraintes réglementaires.
Si un revêtement ultra-noir comme celui mis au point par Nippon Paint confirme sa robustesse au fil des tests, il pourrait un jour être adopté sous licence ou inspirer des développements similaires en Europe. Des organismes comme les centres techniques automobiles et les laboratoires de chimie des matériaux travaillent déjà sur des peintures multi-fonctions combinant esthétique, résistance et réduction de l’impact environnemental. Une teinte ultra-noire industrialisable constituerait un atout supplémentaire sur ce marché très concurrentiel du design automobile.
Comprendre la notion d’absorption structurelle
Ce revêtement illustre une tendance de fond dans l’ingénierie des surfaces : au lieu de se contenter de modifier la composition chimique d’une peinture, les chercheurs jouent désormais sur la structure à l’échelle microscopique. Dans ce cas précis, ce ne sont pas uniquement les propriétés du carbone qui comptent, mais la façon dont les particules s’organisent entre elles.
La surface devient un paysage de microcavités, dans lesquelles la lumière se retrouve piégée. Chaque rebond interne augmente la probabilité qu’un photon soit absorbé au lieu d’être renvoyé vers l’extérieur. Ce principe d’absorption structurelle se retrouve déjà dans d’autres domaines, comme certains revêtements anti-reflet ou des matériaux destinés à améliorer le rendement de capteurs optiques et de panneaux solaires.
Pour l’automobile, l’enjeu dépasse d’ailleurs la seule apparence. Des peintures capables de mieux gérer la lumière et la chaleur pourraient, à terme, contribuer à réguler la température des habitacles ou à améliorer les performances de capteurs optiques embarqués, notamment sur les modèles équipés de systèmes d’aide à la conduite avancés.
