nouveaux

nouveaux
textiles
Textiles actifs et réactifs : greffage, micro-encapsulations, traitements enzymatiques, physico-chimiques, nano-fibres, intégrations de fibres actives.
• Textiles à fonction « Bio »
• Textiles de « l’Extrême »
• Textiles « Communicants & e-wear»
• Textiles à « Effets visuels & Réfléchissants »
• Textiles « Adaptatifs » & Textiles « Intelligents »
les fibres
intelligentes
• Fibres à haute performance offrant une résistance mécanique ou
thermique supérieure qui, par exemple, lorsque renforcées de nanoparticules, possèdent des qualités particulières leur permettant de
ne pas être affectées par l’eau ou la chaleur,
• Fibres conductrices conçues à partir de polymères intrinsèquement conducteurs ou de micro/nanoparticules conductrices qui ont
la capacité de conduire davantage l’électricité ou la chaleur que les
plastiques usuels, en plus de conserver ces propriétés suite à une
déformation.
• Les nanoparticules sont de minuscules grains de matière, dont la
composition chimique et les caractéristiques physiques balaient tout
l’éventail des matériaux solides. Du fait de leur taille très réduite et
de l’importance des effets de surface qui en résultent, ces systèmes
présentent des propriétés spécifiques ; ils suscitent de nombreuses
études sur le plan fondamental et offrent de larges perspectives
industrielles.
(source : universalis)
• Fibres piézoélectriques qui peuvent livrer un signal suite à leur
déformation et pourraient servir à mesurer le pouls ou encore la
compression des muscles.
• Fibres chromiques / photovoltaïques ayant la capacité de changer de couleur au besoin ou de générer de l’électricité à partir de
la lumière pouvant ainsi réchauffer un vêtement ou alimenter un
appareil électrique.
(source : Institut des matériaux industriels; national research council canada)
les textiles
actifs
Après avoir vu les modes de mise en forme des textiles
intelligents et le travail qui est fait sur les fibres qui peuvent le constituer, il est important de voir les différents
champs d’application dans lesquels son développement
prend de l’importance. D’une manière un peu générale,
les scientifiques se sont d’abord intéressés à la fonction
primaire du tissu, à savoir la protection du corps, et au
domaine qui lui sont proches (médecine, sport, communication, mode).
Il existe deux classes de textiles intelligents : les textiles
dits « actifs » qui ont des propriétés établies inérantes
au textile et ceux dit « réactifs » dont la propriété va se
manifester en réponse à une situation donnée.
les textiles
à fonction «BIO»
Les textiles dits « bio » s’attachent directement au « vivant », se
déclinant en différentes familles qui traitent cette approche de diverses manières.
Les Bio-Compatibles : réparer le corps.
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On trouve ce type de textiles dans des applications médicales relatif
au traitement même du corps : on les appelle les bio-compatibles
car ils doivent pouvoir supporter le milieu organique interne et s’intégrer par le corps vivant ; comme peuvent le décrire la première
série de de photos (1) (2) (3), avec en premier lieu deux artères
artificielles. La troisième photo permet de mieux se rendre compte
qu’il s’agit réellement d’une prothèse vasculaire faire en matière
textile : on retrouve la notion de maillage dont les propriétés mécaniques de flexibilité, de déformation vont être exploitées.
Ainsi dans ce cas, le textile va permettre de remplacer les tissus
endommagés du corps pour le soigner et lui redonner des capacités
perdues.
(1) Artère artificielle, Polyarche
Laboratoires PÉROUSE
© Jean-Pierre Duplan, Lightmotiv 2006
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(2) Artère artificielle, InterVascular
Datascope
http://www.aloa-multimedia.com/intervascular/images/aaa1.jpg
(3) Artère artificielle, InterVascular
Datascope
http://www.aloa-multimedia.com/intervascular/images/aaa1.jpg
Les Bio-Actifs : améliorer le corps.
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On trouve ensuite les textiles bio-actifs qui vont agir sur le corps
afin de le soutenir, l’aider. Toute une gamme de textiles intelligents
tournée vers l’esthétisme a vu le jour ces dix dernières années, le
soin du corps faisant mode. On traite la surface du corps comme l’illustre ce visuel (4) grâce à des bodies et autres cyclistes et collants
; la fabrication du tissu peut alors s’effectuer de diverses manières :
les fibres peuvent être soit mises en forme de façon particulière afin
de constituer un tissu à effets massants et drainants de la masse et
de la peau, soit augmentée par l’intégration de micro-capsules qui
vont libérer lors des frottement entre la peau et le textile le soin
encapsulé. Cette dernière méthode permet également, en fonction
de la nature du produit, de développer et d’augmenter les propriétés
du textile : anti-agents pathogènes, anti-allergies, cosméto-textiles,
textiles médicaments, ...
(4) Cycliste massant et drainant enrichi d’un soin liftant par micro-encapsulation,
http://www.phyto-attitude.fr/40-carats-grp-produits_minceur/40-corsaire-minceurnoir.jpg
Les Bio-Mimétiques : amplifier le corps.
Les textiles bio-mimétiques ont pour vocation d’améliorer, d’amplifier les performances du corps humain notamment sportives en
s’inspirant directement des propriétés de la faune et la flore que ce
soit au niveau formel ou fonctionnel : l’idée est de les mimer pour
s’en approprier les performances ; comme par exemple (5) avec des
recherches autour des insectes aquatiques pour l’imperméabilité du
tissu ou de la peau du requin pour l’aérodynamicité des maillots de
bains.
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(5) L’insecte aquatique Gerris remigis, son observation nourrit la recherche et le développement sur l’ennoblissement textile.
© M. Savela
Les Bio-Dégradables : s’intégrer à l’environnement.
Dans cette même catégorie des textiles « bio » on retrouve tous les
textiles dits « bio-dégradables » : ils ont pour propriété d’être éphémères et de se dissoudre, de se détruire d’eux-même à la solde de
son environnement une fois leur utilisation finie ou de se recycler.
Ainsi cette robe (6) est conçue pour ne durer que le temps d’une soirée et ce gazon (7) à poser a pour support un revêtement textile qui
va se désagréger au fur et à mesure afin de permettre aux racines
de s’installer dans la terre sur laquelle il est installé.
(6) http://www.eparsa.fr/webredactions/images/whats%20janvier/dissolveableDress.jpg
(7) http://www.batiproduits.com/materiaux_construction/couverture_toiture_terrasse_etancheite/epdm_green_1490458001.htm
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Cette famille de textiles intelligents dits « bio » a donc pour but
d’accompagner le corps humain dans une idée de vivre en phase
avec son environnement direct et dans ses exigences de confort,
d’esthétisme et de capacités.
les textiles
de l’«Extrême»
Cependant il existe des textiles qui vont plus loin encore face au
corps humain, il s’agit de la famille des textiles dits « extrêmes » : ils
vont permettre à l’homme d’augmenter, d’amplifier ses performances et ses capacités physiques notamment en terme de résistance à
des environnements hostiles.
Les textiles « protection ».
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Ainsi certains vont être dits textiles de « protection » spécifique :
anti-feu (3), anti-pollution (7), anti-eau (1) (2),
thermique : permet de maintenir le corps à des températures vitales pour lui (1) (2) (3) (6),
climatique : contre les intempéries et variations thermiques et le
vent – surface qui réduit les frottements et augmente la qualité de
pénétration dans l’air ou l’eau – eux aussi peuvent avoir d’autres
propriétés telles que imper-respirants et thermo-régulants, dits textiles-barrière climatique (1) (2) (3),
chimique : pour la manipulation de substances corrosives (4),
physique : protège le corps des blessures, des chocs, on les appelle
aussi les textiles anti-effraction, mécanique : ils peuvent être antivol, anti-blessure, anti-choc (balles ou objets contandants) (2) (5).
(1) Combinaison de kilomètre lancé,
Jonathan & Fletcher – Sullyvan, Bobet… © Manu l’arc en cie
(2) Veste pour alpiniste,
http://www.mammut.ch/images/Extreme_Logan_JA_corn_fire_bild1.eps_Zoom.jpeg
(3) Combinaison de protection haute température,
Deltec, © Jean-Pierre Duplan, Lightmotiv 2006
(4) Gants pour la manipulation de substances chimiques hautement corrosives,
http://www.fr.carlroth.com/media/_fr-fr/Graphics/00004586_0.jpg
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(5) Gants à propriété anti-effraction pour la minupilation d’objets coupants,
« Extreme Textile : Desiging for high performance » de Mathilda McQuaid.
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Textiles « protection » spécifique, barrière NBCR, anti-rayonnement,
anti-effraction mécanique, barrière climatique, textiles-alertes.
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Les textiles anti-rayonnements.
D’autres textiles vont être dédiés à un type de protection différente
: celle contre les rayonnements, on les appelle donc anti-rayonnements et peuvent isoler des ultra-violets, des infra-rouges, des
champs électromagnétiques, des rayonnements solaires, spaciaux,
nucléaires, des lasers. Certains peuvent portés le nom de barrière
NBCR (Nucléaire, Biologique, Chimique, Radiologique). (5) (6) (7)
(6) Combinaison de cosmonaute,
http://www.capcomespace.net/dossiers/espace_sovietique/cosmonautes/EVA%20
savintskaya.jpg
(7) Combinaison anti-pollution aérienne et anti-rayonnement,
http://missions-apollo.ifrance.com/partie4.htm
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Les textiles « Alerte ».
Une dernière catégorie rejoint les textiles de l’extrême, il s’agit des
textiles « Alerte » qui peuvent être chromo-variable et communicants (gilet monitoring, envoi de message, textile audio) ils sont
alors à définir comme des textiles réactifs car ils réagissent/répondent à un environnement spécifique lié à la détresse ou à la signalisation.
les textiles
réactifs
Nous venons donc de passer en revue une large gamme de textiles intelligents appartenants à la classe des
« Actifs » qui ont des propriétés que l’on peut qualifier
de « stables ». L’autre catégorie dite les « Réactifs » se
caractérise par la réponse, l’information qu’ils sont capables de traiter par rapport à leur environnement. Cette
réponse émane soit d’un constat sur les paramètres environnementaux enregistrés soit par une stimulation volontaire envoyée au textile.
De la même manière, la réponse peut alors être de différentes natures : transmettre les paramètres, le message
reçu, s’adapter aux conditions relevées en déclenchant
une réaction.
les textiles
« Communicants »
Plus que la classe des textiles « actifs » qui ont des problématiques essentiellement portées sur le corps humain en tant qu’entité traitée individuellement face à son environnement proche, les
textiles « réactifs » vont quant à eux se positionner par rapport à
des concepts de communication, d’échanges, d’extériorisation, d’aspects visuels et vont donc être déterminés et pensés par rapport à
la perception d’autrui.
Les Textiles à fibres optiques et les Textiles-Lumière.
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C’est notamment le cas des textiles « communicants et E-wear » :
ceux-ci ont pour fonction de réagir à une information transmise de
façon volontaire et ponctuelle afin de la manifester d’une manière
convenue : ils sont alors le récepteur de cette information (1) (2)
(5) (6) (7), comme par exemple cet écran (1) composé d’un tissu
fait de fibres optiques dont l’intensité lumineuse varie selon la demande ou encore cette robe (2) dont le principe est le même. Ces
textiles émettent de la lumière et l’unique variante reste l’intensité
de celle-ci, on peut donc les qualifier de textiles-lumière.
(1) Ecran lumineux à motif dont l’intensité varie,
Brochier technologies.
(2) Robe lumineuse en fibre optique,
Brochier technologies.
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Textiles à fibres optiques, Textiles-Internet,
Monitoring, Textiles lumières.
Les Textiles- Internet et e-wear.
Mais cette information transmise au textile peut être un signal bien
plus complexe que la simple variation, des textiles plus élaborés
qui, à base de fibres optiques tressées en écran souple, permettent
de traiter une information visuelle du type symboles/caractères :
le vêtement devient alors un véritable espace de communication
et d’expression comme l’illustre ces trois photographies : ainsi le
mode d’envoi de cette information transmise par le textile peut être
de différentes natures : par le biais de téléphone portable (4) (R&D
France Télécom dans les années 90), par le biais d’internet (5) (signal Wifi – on le qualifie alors de textile Internet), ou par un système interne qui peut être commandé (4) (horloge).
(3) Lumalive, Philips.
http://www.wit.org.au/images/Photos/Newsletter%20and%20Ebulletins/lumalive_
philips.jpg
(4) Lumalive, Philips.
http://www.wit.org.au/images/Photos/Newsletter%20and%20Ebulletins/lumalive_
philips2.jpg
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(5) Lumalive, Philips.
http://www.wit.org.au/images/Photos/Newsletter%20and%20Ebulletins/lumalive_
couch.jpg
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Les Textiles Monitoring.
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Ces textiles sont donc des récepteurs de l’information / du signal
qui leur est transmis mais un textile communicant peut aussi être à
l’origine de ce signal : il est alors l’émetteur d’une série de données,
de paramètres que son dispositif enregistre : il s’agit notamment
des textiles monitoring (6) qui permettent de surveiller, d’enregistrer et de transmettre les paramètres vitaux mais également de
« l’e-wear » : des vêtements dans lesquels sont intégrés des commandes pour piloter des technologies telles que le lecteur MP3 intégré à sa veste, le téléphone portable, (7) ...
(6) Tee-shirt monitoring, Centexbel.
www.centexbel.be
(7) Clavier intégré dans le textile, Centexbel.
www.centexbel.be
Ainsi cette famille de textiles communicants est dédiée à l’échange
d’informations que ce soit dans un sens ou dans l’autre et amène
l’homme non seulement à se lier au monde qui l’entoure par le biais
de messages d’informations mais aussi d’avoir le contrôle sur les
données afin d’amplifier sa présence, la maîtrise de son environnement donc, une fois de plus, d’amplifier ses capacités.
les textiles
à « Effets visuels »
Un autre type de textile intelligent va être qualifié de « Réactif »
: il s’agit des textiles à « Effets visuels et réfléchissants », ils sont
réactifs dans le sens où ils émettent de la lumière, créent des effets
visuels de par la source même de la lumière qu’ils amplifient, déforment, véhiculent à des fins qui peuvent être purement esthétique ou
de l’ordre de la prévention : protection face à autrui en se manifestant, la luminosité permettant d’être repéré. Cette famille de textiles
qui base sa fonction sur le principe d’être vu par autrui a pour caractéristique l’extériorisation totale de la propriété du textile.
Les Textiles à Effets Visuels.
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La lumière est donc au coeur du développement de ce type de textile
et elle en devient un vecteur visuel car sans elle pas de propriétés
de diffraction, de scintillement, de reverbération, de diffusion, de réfraction,... On peut les trouver dans les textiles dits à effets visuels :
ceux-ci sont généralement qualifiés plus par l’effet qu’ils donnent à
voir : tissus irisés (irisdescence) (2) (3), à couleurs nacrées (1), aux
effets biomimétiques, aux décors holographiques (3).
Ces types de textiles ont donc dans un premier temps des propriétés
de réflexion qui de par leur nature et par le chemin qui redirige la
lumière vont créer des effets visuels : il s’agit donc d’une redirection
de la lumière par le tissu.
(1) Tissus d’ameublement living Line You sirius Yellow, Baumann ©
http://www.coppeldecoration.fr/Galerie_Tissus_D_Ameublement_Baumann_Living_
Line//living%20line%20Joy%20sirius_yellow.jpg
(2) Hightech Bijoux, Nya Nordiska ©
http://www.coppeldecoration.fr/Galerie_Tissus_D_Ameublement_Nya_Nordiska//hightech%20bijoux.jpg
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(3) Planche d’échantillons de textiles holographiques, G5.
http://www.e-adhesive.com/blog/index.php?2007/01/15/147-decoration-adhesivesticker-mural
Textiles à effets visuels, rétro-réfléchissants, textiles caméléons.
Les Textiles rétro-réfléchissants.
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En revanche il existe des textiles qui produisent leur propre lumière au contact d’une autre source : elle émane d’eux. Il s’agit
notamment des texiles rétro-réfléchissants qui peuvent avoir des
effets fluorescents (7) (émission directe de lumière par l’absorbtion d’énergie lumineuse), phosphorescents (6) (production différée après une exposition prolongée à une source), luminescents (4)
(plus précisemment chimiluminescents – source froide d’énergie :
exitation lumineuse sans chaleur).
Leurs propriétés vont permettre d’être vu, repéré dans les environnements noctures où la luminosité est faible, sans pour autant faire
appel à des systèmes complexes de production lumineuse (ampoules, LEDs, bateries,...). On va donc retrouver ces applications dans
les domaines tels que la sécurité routière, de chantier, ... mais aussi
du gadjet.
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(4) Campagne publicitaire pour la sécurité routière pour le port du gilet rétro-réfléchissant,
Agence Lowe.
http://www.culture-buzz.fr/blog/Last-night-Karl-saved-my-life-2148.html
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(5) Robe lumineuse de Swarovski en collaboration avec le couturier Hussein Chalayan.
http://www.phitoussicom.com/category/fashion/page/2/
(6) Peluche phosphorescent Luminou.
(7) Tissu fluorescent sous une lumière noire.
les textiles
à « Adaptifs »
La dernière famille de classification des textiles intelligents est la
catégorie des textiles dits « adaptatifs » : ceux-ci vont à la fois capter des paramètres environnementaux, les traiter pour en définir la
situation et répondre par rapport à celle-ci. Ils s’adaptent à cette
situation pour apporter du bien-être au corps ou la communiquer
d’une manière convenue d’un état (forme, couleur, texture, transparence, ...) comme s’il s’agissait d’un ordre donné inconsciemment
par le cerveau capable de diriger le vêtement qui devient alors une
« seconde peau ».
Les Textiles X-chromes.
Ainsi les paramètres observés et traités par le textile peuvent être de
différentes natures. Ceux-ci peuvent émaner directement du corps
lui-même qui est l’émetteur du signal comme l’illustre cette robe, la
Bubelle Dress (1) qui se modifie en fonction des émotions de celle
qui la porte : un message, un état intérieur est alors extériorisé par
le biais des couleurs, ce type de textile est qualifié de textile X-chrome et plus précisemment dans ce cas un chimiochrome. Le textile
devient alors une extention du cerveau et même de l’inconscient en
décriptant un état émotionnel-sensible.
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(1) Bubelle Dress, robe réactive à l’état émotionnel decelle qui la porte,
Royal Philips Electronics.
http://www.talk2myshirt.com/blog/archives/335
Textiles X-chromes,
auto-régulants,
Textiles adaptatifs et
communicants :
cas du gilet monitoring.
Les Textiles adaptifs et communicants.
Le SmartShirt System (2) s’appuie sur le même principe tout en
développant une application plus fonctionnelle : il analyse les paramètres vitaux pour détecter une éventuelle défaillance du corps qui
sera alors signalée et communiquée à distance, par exemple pour
donner l’alerte d’une personne en détresse physique. On appelle ce
type de textile adaptif et communicant.
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(2) SmartShirt System, tee-shirt monitoring à distance,
Sensatex.
http://www.geekologie.com/mt/mt-search.cgi?search=smartshirt&IncludeBlogs=&I
ncludeBlogs=1&x=0&y=0
Les Textiles termo-chromes.
Mais l’émetteur des paramètres enregistrés par le textile peuvent
être d’une origine autre que le corps en lui-même, il peut être son
environnement, le textile va alors mettre en place une réponse qui
va l’améliorer. Ces paramètres observés peuvent alors être de différentes natures qui vont déterminer la fonction même de l’objet
comme c’est le cas notammentde cette écharpe (3) dont le motif
apparaît et se revèle au contact de la chaleur de la peau mais aussi
et surtout de la température extérieur, il est donc variant selon la
saison et en est l’indicateur : il s’agit d’un textile thermo-chrome.
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(3) Echarpe dont le motif apparaît à la chaleur,
Anders Ernevi, Margot Jacobs, Linda Worbin.
http://www.tii.se/reform/projects/itextile/reach.html
Les Textiles auto régulants.
Ou encore cette tunique/tee-shirt (4) qui utilise la technologie de
mémoire de forme du matériau, ainsi en fonction de la température
ambiante sa forme se modifie : température basse = tissu dilaté
= vêtement long / température haute = tissu rétracté = vêtement
court, c’est un textile dit auto-régulant.
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La luminosité est aussi un paramètre qui est souvent observé comme source pour définir une réaction : l’intensité lumineuse ambiante
va faire varier ,de manière inversement proportionnelle, l’émission
de celle de l’objet. Ce procédé se retrouve dans des objets d’intérieur (coussin) ou dans des accessoires comme ce sac (5) qui utilise
ce concept.
(4) Tunique à mémoire de forme qui s’adapte à la température, Mariëlle Leenders.
http://www.01men.com/editorial/326799/mode-tendance/
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(5) Sac lumineux en fonction de la lumière ambiante, Sonic City.
http://www.tii.se/reform/projects/itextile/reach.html
Mais des sources de données beaucoup moins ordinaires peuvent
être aussi utilisées dans des domaines très spécifiques comme la
recherche spaciale ; ainsi, cette combinaison de cosmonaute (6)
réagit à l’apesanteur pour soulager le corps en le comprimant lorsque cela devient nécessaire.
(6) Penguin-3 Muscle and Bone Loading Suit, réagit à l’apesanteur pour soulager le
corps,
Shannon Lucid.
http://www.spacedaily.com/news/materials-05r.html
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D’une manière générale, on peut observer que ces textiles adaptatifs ont pour vocation de participer au bien-être du corps face à son
environnement et tendent à en devenir une extention dotée d’une
réflexion propre.
conclusion
textiles intelligents
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Les textiles médicaux, rien qu’en Europe représente au niveau des blocs opératoires environ 420
millions de m2 de textile, masques, champs, blouses, casaques, gants, soit 620 millions d’euros en
2001.
Les applications concernent avant tout les domaines de la chirurgie (gants-écran/scanner qui récupère
les IRM ou les scanners des patients opérés), et de l’armée, notamment pour celle de l’air.
Une majorité de la recherche et du développement dans les entreprises est localisée dans les pays
nordiques, et ce en raison des conditions climatiques qui amènent les fabricants à améliorer la performance des textiles. En France, c’est plutôt du coté des entreprises de communication que l’on trouve
les laboratoires de textile. En 2000, la fusion de l’Institut Textile de France (ITF) et du Centre Technique des Industries de l’Habillement (Cetih) donne naissance à l’IFTH, centre technique industriel qui
soutient le développement dans pour le textile et l’habillement.
A Tourcoing, la société GEMTEX a créé un laboratoire de «Modélisation, textiles multifonctionnels et
communicants» (M.T.M.C), dont un des axes de recherche est «Développement des fibres conductrices et afficheurs flexibles».
textile/vêtement
«intelligent»,
«communicant»,
«interactif»,
smart fibers/clothes
Peut-être un jour n’aurons nous rien à envier au sorcier Harry Potter
qui se déplace sous couvert grâce à sa cape d’invisibilité.
Dès le milieu des années 90, l’armée américaine entame des recherches sur un camouflage adaptatif. Malgré un succès partiel, l’impossibilité de contourner la visibilité aux infra-rouges met un terme à
sa conception.
On a ensuite chercher à dissimuler le vêtement en mesurant la valeur de la lumière de l’un de ses cotés et de reproduire son intensité
de l’autre coté. La perception visuelle n’est en effet que la perception d’ondes lumineuses réfléchies par un objet.
C’est en 2003 que Kazutoshi Obana de l’Université de Tokyo semble trouver la solution (cf. 1). Malgré l’efficacité de la proposition, il
ne s’agit en fait qu’une astuce vidéo ; une caméra, placée derrière
l’imperméable, envoie l’image à un projecteur placé au devant qui
lui-même réverbère l’image sur la surface réfléchissante avant de
l’imperméable. L’avantage de cette technique est qu’elle fonctionne
aussi quand l’imperméable est mouillé !
En 2006, des chercheurs britanniques et américains ouvrent une
nouvelle piste grâce à l’étude des ondes radar et micro-ondes sur la
surface d’un textile. Les ondes récupèrent la forme du cylindre de
la forme du vêtement et on reproduit des ondes lumineuses de la
même forme à sa surface. On réduit ainsi à la fois la réflection de
l’objet, et son ombre, toutes les deux nécessaires à sa détection.
La première expérience en 2D a été concluante, même si une ombre est restée à la surface de l’objet. La prochaine étape pour ces
chercheurs de Washington consiste donc à éliminer toutes traces
d’ombres sur une surface en 3D.
Mais sur ce modèle, un projet de recherche a déjà été mis en place
par le Dr. Robert A. Schowengerdt, le «Project Chameleo», pour la
dissimulation des complexes top-secrets.