Des scientifiques développent un moyen moins cher et plus durable de fabriquer des tissus intelligents

CAMBRIDGE, Royaume-Uni — Selon des chercheurs, il existe une nouvelle façon de créer des tissus "intelligents" durables et abordables qui s'adaptent à leur environnement. Une équipe internationale, dirigée par des scientifiques de l'Université de Cambridge, a combiné des composants électroniques, optoélectroniques, de détection et de fibres énergétiques pour développer des tissus intelligents capables de détecter et de répondre à leur environnement externe.

Ils ont développé ces matériaux en utilisant les techniques de métier à tisser existantes pour la production de vêtements, réduisant considérablement le coût de création de tissus intelligents. Les auteurs de l'étude pensent que leurs recherches montrent comment les textiles intelligents pourraient constituer des alternatives rentables dans diverses industries, notamment l'automobile, l'électronique, la mode et la construction.

Jusqu'à présent, la fonctionnalité, les dimensions et les formes des textiles intelligents étaient considérablement limitées en raison de processus de fabrication coûteux nécessitant des investissements importants. Bien que l'équipe de recherche ait précédemment démontré que de grands écrans tissés pouvaient être créés à l'aide d'équipements de laboratoire manuels spécialisés, d'autres textiles intelligents nécessitent des installations de fabrication microélectroniques, qui sont coûteuses et génèrent des déchets importants.

Cependant, les chercheurs ont découvert que les écrans flexibles et les tissus intelligents pouvaient être produits à moindre coût en tissant des composants électroniques, optoélectroniques, de détection et de fibres énergétiques sur les mêmes métiers industriels utilisés pour fabriquer des textiles conventionnels.

L'étude révèle que si les fibres utilisées dans les textiles intelligents étaient recouvertes de matériaux capables de résister à l'étirement, elles pourraient être utilisées dans les techniques de fabrication traditionnelles.

"Nous pourrions fabriquer ces textiles dans des installations spécialisées en microélectronique, mais celles-ci nécessitent des milliards de livres d'investissement. De plus, la fabrication de textiles intelligents de cette manière est très limitée, car tout doit être fabriqué sur les mêmes plaquettes rigides utilisées pour fabriquer des circuits intégrés, donc la taille maximale que nous pouvons obtenir est d'environ 30 centimètres de diamètre", explique le Dr Sanghyo Lee, premier auteur de l'étude du département d'ingénierie de Cambridge, dans un communiqué universitaire.

Les chercheurs ont fabriqué plusieurs types de dispositifs à fibres, notamment des dispositifs de stockage d'énergie, des diodes électroluminescentes et des transistors, et les ont combinés avec des fibres conventionnelles, synthétiques ou naturelles, pour créer des textiles intelligents via un tissage automatisé. Ces dispositifs à fibre ont été interconnectés par une méthode de soudage au laser automatisée utilisant un "adhésif électriquement conducteur". Tous les processus ont été optimisés pour minimiser les dommages aux composants électroniques, rendant les textiles intelligents suffisamment durables pour résister à l'étirement d'une machine à tisser industrielle.

"Incorporer la même durabilité que les tissus normaux dans les textiles intelligents a été un défi en raison de leur manque de praticité", ajoute le co-auteur, le Dr Luigi Occhipinti, également du Département d'ingénierie.

L'équipe de recherche a collaboré avec des fabricants de textiles pour produire des patchs de test de textiles intelligents d'environ 50 cm sur 50 cm. Cependant, ils pensent que cela pourrait être étendu à de plus grandes dimensions et produit en plus grands volumes.

"Lorsque nous introduisons les fibres intelligentes dans le processus, le résultat est essentiellement un système électronique qui est fabriqué exactement de la même manière que les autres textiles sont fabriqués", explique le Dr Lee.

Les chercheurs concluent que bien qu'une optimisation supplémentaire de leurs méthodes soit nécessaire, ils ont démontré comment il pourrait être possible de créer de grands écrans et moniteurs flexibles sur des métiers à tisser industriels, ce qui les rendrait beaucoup moins chers à produire.

« Notre approche est assez unique. La flexibilité de ces textiles est incroyable, non seulement en termes de flexibilité mécanique, mais aussi de flexibilité de l'approche, et de déploiement de plateformes de fabrication électronique durables et respectueuses de l'environnement qui contribuent à la réduction des émissions de carbone et permettent de véritables applications de textiles intelligents dans les bâtiments, les intérieurs de voitures et les vêtements », conclut le Dr Occhipinti.

La recherche a été financée en partie par l'Union européenne et le Royaume-Uni Research and Innovation et est publiée dans la revue Science Advances.

James Gamble, écrivain du South West News Service, a contribué à ce rapport.

A propos de l'auteur

Study Finds vise à trouver de nouvelles recherches qui s'adressent à un public de masse - sans tout le jargon scientifique. Study Finds écrit et publie des articles depuis 2016.

Voir les archives d'articles de Study

Votre adresse email ne sera pas publiée. Les champs requis sont indiqués *

Commentaire *

Nom *

E-mail *

Site Internet

D