Intégrer des composants électroniques dans des vêtements n’est plus du domaine de la science-fiction. Dans ce numéro de Futuris, nous vous proposons un plongeon dans le monde des textiles intelligents.
Trondheim, en Norvège. Un petit bateau de pêche traverse le fjord. Il faut vérifier les filets pour la prise du lendemain.
Eldar est pêcheur professionnel depuis 40 ans. C’est l’un des métiers les plus risqués au monde : des pêcheurs meurent chaque année, le plus souvent en tombant par dessus bord et en se noyant.
Eldar Aukan : “Quand la météo est mauvaise, que le vent souffle fort, on peut facilement tomber par dessus bord. Ça m’est déjà arrivé. Certains de mes collègues n’ont pas survécu. C’est très facile de tomber à l’eau, et beaucoup plus difficile de remonter. Les vêtements sont lourds lorsqu’ils sont mouillés et l’eau est très froide.”
Le pêcheur possède une télécommande manuelle qui lui permet d’arrêter le moteur du bateau en cas d’accident. Eldar doit se souvenir de toujours l’avoir sur lui. Mais il lui faut aussi un moyen d’alerter les secours et de rester à flot s’il n’arrive pas à remonter à bord.
Pour sécuriser ces outils électroniques de sauvetage, le mieux est de les intégrer dans des vêtements. De sorte que le pêcheur ne pourra pas les oublier.
Dans la piscine de Trondheim, des scientifiques testent le premier prototype de gilet de sauvetage intelligent, développé dans le cadre d’un projet de recherche de l’Union Européenne. Le gilet possède des capteurs qui permettent, si un homme tombe à l’eau, de faire gonfler la veste et d’envoyer un signal de détresse.
Hilde Færevik, coordinatrice du projet SAFE @ SEA : “Comme vous pouvez le voir sur mon collègue, la poche de gonflage est ici, et au dessus, il y a le dispositif d’alarme qui se déclenche s’il tombe à l’eau. L’un des principaux défis du projet a été de voir comment on pouvait intégrer ce composant électronique au textile.”
La conception du gilet n’a pas été simple. Les capteurs doivent être placés de façon à faire la différence entre une chute dans l’eau et une simple éclaboussure. Et la poche gonflable doit permettre de maintenir la tête hors de l’eau, même en cas de fortes vagues.
Ce vêtement intelligent intègre un émetteur radio automatique qui envoie un signal de détresse au récepteur à bord du bateau. Le système peut ainsi arrêter le moteur, alerter l‘équipage et envoyer les coordonnées GPS aux services de secours.
Håkon V. Døvre, ingénieur chez DeltaAlarm AS : “Le récepteur est installé sur le mât du bateau. Le signal envoyé par la victime pourra ainsi rayonner dans toutes les directions et être capté ici par l’antenne. Il y a également une antenne GPS pour envoyer des informations au centre de secours.”
Mettre au point une technologie fiable n’est pas suffisant : il faut aussi que les équipements de protection soient suffisamment confortables pour que les pêcheurs puissent travailler avec.
Hilde Færevik, coordinatrice du projet SAFE @ SEA : “C’est le premier prototype. Il est un peu gros, mais il deviendra plus petit, plus souple et s’intégrera parfaitement à la tenue du pêcheur, de sorte qu’il ne remarquera même pas qu’il le porte.”
Pour assurer la sécurité et le confort des pêcheurs, les scientifiques doivent inventer un tissu “nouvelle génération” pour réaliser cet équipement. C’est l’objectif du laboratoire SINTEF.
Les scientifiques travaillent sur un revêtement unique qui rend le textile hydrophobe mais pas seulement. Ce composé est fait de micro-capsules contenant un produit chimique. Il permet de fixer les déchirures et rend le tissu plus résistant à l’usure.
Stephan Kubowicz, spécialiste des polymères au laboratoire SINTEF : “Si vous abimez le vêtement, les capsules se brisent et libèrent un agent chimique de réparation qui colmate la déchirure. Et le revêtement est comme neuf !”
Le textile intelligent peut donc sauver des vies en mer. Mais ses applications sont encore plus larges. Pour la santé par exemple…
A Eindhoven, des chercheurs ont trouvé un moyen d’utiliser la lumière bleue des diodes électroluminescentes pour soulager les maux de dos. Ce produit innovant est aujourd’hui commercialisé.
Gregor Jelen, manager chez Philips Lighting : “Quarante LED sont fixées sur un morceau de tissu. Le dispositif est très souple, très flexible, et vous voyez qu’il permet de suivre la forme de votre corps.”
La lumière bleue stimule la production d’oxyde nitrique, détend les muscles et améliore la circulation sanguine, soulageant ainsi la douleur. Un effet renforcé par la chaleur émise par les diodes. Un capteur infrarouge permet de prévenir tout risque pour la peau ou les yeux. Selon les développeurs, le dispositif est sans danger car il n‘émet pas de rayons UV nuisibles.
Des études cliniques à grande échelle sont en cours pour mesurer le pouvoir de guérison exacte de cette technologie. Car sécurité et confort sont les maîtres-mots des concepteurs de textile intelligent.
Rogier van der Heide, concepteur chez Philips Lighting : “Il reste des défis à relever dans l’intégration des LED au textile, mais ça devient de plus en plus facile. Les batteries sont encore grosses, avec une durée d’utilisation limitée. Le contrôle des LED doit devenir plus efficace, plus fiable. Mais nous travaillons là dessus et nous allons y arriver.”
La technologie, développée dans le cadre d’un projet financé par l’Union Européenne, est compatible avec les chaînes de production actuelles. La production de textile intelligent est donc plus simple et moins cher. Les bouts de tissu peuvent passer dans les mêmes machines que les vêtements traditionnels. La chaleur peut toutefois endommager les fibres synthétiques. Les LED ne sont donc pas soudées mais collées sur des fils de cuivre qui sont ensuite entrelacés à l’intérieur du tissu.
Comme les LED sont très efficaces, une batterie compacte peut assurer plusieurs cycles de traitement entre deux recharges.
Koen van Os, coordinateur du projet PLACE-IT : “Notre dispositif utilise de l‘électronique à faible puissance. Ce n’est pas de la haute tension : il n’y a donc aucun danger à porter ce vêtement. Grâce à une importante baisse des prix depuis plusieurs années déjà, il est plus simple de fabriquer des dispositifs d‘éclairage avec de grandes surfaces de LED.”
Améliorer la santé, la sécurité, le quotidien : c’est l’objectif des scientifiques qui développent les vêtements intelligents. Et ils sont encore loin d’avoir livré tous leurs secrets.