TISSUS ÉLECTRONIQUES

Les fils en polyester enduits de polymères conducteurs sont l'avenir des textiles intelligents.
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ENQUêTE  L'heure du développement commercial des textiles intelligents est arrivé, grâce à l'émergence de deux nouvelles technologies : les fibres électroniques tissées et l'impression en 3 D.

Enfin ! Les textiles « intelligents » sont prêts. Chauffants, rafraîchissants, vibrants, voire communicants, ils devraient désormais dépasser le stade du prototype. Et ringardiser les « cosmétotextiles » et leurs molécules microencapsulées fixées sur les tissus. De nouvelles technologies pourraient alors juguler les problèmes de fiabilité et de résistance rencontrés jusque-là, notamment durant le lavage. Le Gemtex (Génie et matériaux textiles), le laboratoire universitaire de l'École nationale supérieure des arts et industries textiles (Ensait), vient par exemple de mettre au point un système de fibres conductrices, directement tissées. « Les cartes électroniques utilisées jusque-là étaient trop rigides. Elles limitaient, voire empêchaient, les développements commerciaux. Notre système permet d'obtenir des pistes conductrices et des semi-conducteurs souples », explique Vladan Koncar, le directeur de recherche qui présentait récemment les travaux du Gemtex, lors de la convention européenne Futex à Marcq-en-Baroeul (Nord).

Une infinité d'applications 

Les scientifiques du laboratoire ont développé deux approches. L'une consiste à fondre, en les chauffant, des granulés de polyester ou de polypropylène, puis à les associer à des nanotubes de carbone. Ils donneront des « joncs » de 1 mm de diamètre. Filés dans une machine, ils deviendront des filaments conducteurs, qui pourront être tissés. Une autre, plus rapide, permet de partir directement de fils en polyester, puis de les enduire de polymères conducteurs avec une machine spéciale mise au point en interne. « On peut réaliser de véritables schémas électroniques en croisant les fils pour les connecter. Ils seront ensuite tissés avec des fibres textiles classiques grâce à des métiers à tisser en trois dimensions », précise Vladan Koncar. Pour le directeur de recherche du Gemtex, « les applications que permettent ces nouvelles techniques sont infinies ». Actuellement, le laboratoire travaille sur un vêtement équipé d'un système de sonar détectant les obstacles pour guider les malvoyants. « Grâce à des micromoteurs, comme ceux utilisés dans les téléphones portables, les fibres peuvent déclencher des vibrations d'alerte sur une partie du corps, sur les poignets par exemple », explique-t-il.

Ces techniques de fils conducteurs tissés n'ont pas vocation à être cantonnées au domaine médical. Le fabricant de drapeaux et bannières publicitaires, Doublet, est également intéressé par le projet du Gemtex. La PME familiale du Nord travaille sur des tissus dotés d'encre électrochrome. « Nous développons des banderoles fixes ou stables dont les couleurs pourront changer grâce à de simples impulsions électriques », affirme Georgi Tsarvarishki, le responsable de la recherche et développement. Pour lui, un lancement commercial serait possible d'ici à 2012.

L'impression en 3D, un programme européen

Autre technologie prometteuse : l'impression en trois dimensions réalisée directement sur les vêtements. « Cette méthode consiste à imprimer par couches successives des systèmes microélectromécaniques (MEMS) à base de silicium pour fonctionnaliser les textiles », explique Philippe Guermonprez, chef du département des textiles intelligents de l'Institut technique du textile et de l'habillement (IFTH) à Lille. Là encore, l'objectif principal reste le même : obtenir des textiles techniques souples qui résistent au froissement et si possible à plusieurs lavages. Le projet est développé dans le cadre du programme européen Microflex, qui doit se terminer en 2012. Doté d'un budget de 7,7 millions d'euros, il réunit une dizaine de partenaires dont l'IFTH, l'université de Southampton, l'Institut technique du textile allemand et le fabricant français d'équipements de protection Paul Boyé. Pour Philippe Guermonprez, la technologie en cours de développement est « l'une des plus simples pour rendre les textiles intelligents ». Et également l'une des plus sûres. « En travaillant sur le vêtement déjà confectionné, on peut garder la valeur ajoutée et éviter des fuites de technologie en Asie », explique-t-il.

Des encres au service de la médecine 

Les applications possibles de ces impressions en 3 D sont là aussi nombreuses. À commencer par le secteur médical. Des systèmes de « monitoring interactif » sont en cours de développement. Un microréservoir imprimé sur un vêtement pourrait permettre la distribution d'un médicament à travers la peau, via des nanotubes, à plusieurs moments de la journée. « La cavité du microréservoir peut être créée facilement grâce à une encre sacrifiée qui disparaît au moment du remplissage », explique Philippe Guermonprez. Toutes les applications ou fonctions possibles dépendent des différentes encres utilisées : une encre dite piézoélectrique, chargée en particules conductrices, se contractera et se dilatera en fonction d'une stimulation électrique et permettra d'obtenir des vibrations. Une encre électroluminescente permettra, elle, de faire briller des textiles la nuit. Selon l'IFTH, le lavage ne serait pas rédhibitoire au développement de ces textiles imprimés. « L'encre conductrice peut être microencapsulée, puis recouverte d'un vernis protecteur par enduction, pour protéger de l'abrasion et de l'humidité », explique Philippe Guermonprez.

Reste encore à fabriquer les machines et les systèmes de production qui permettront de passer des paillasses de laboratoires à une véritable phase d'industrialisation. Des pôles de compétitivité et plusieurs laboratoires sont déjà sur le projet (lire l'encadré). Les machines à tisser « intelligentes » arrivent !