Matériaux High-Tech pour le textite

Textile : moteur d'innovation pour les technologies high-tech

Les textiles connectés représentent l’avenir de la filière textile

Dans son livre, Les enjeux des nouveaux matériaux qui sort en librairie ce mois-ci, Christine Browaeys offre une vision de ce que seront les matériaux textiles du futur. Dans l'extrait que nous vous proposons, l'auteur présente l'intégration des technologies high-tech dans le textile via les nanotechnologies, les biotechnologies mais aussi l'électronique organique.


Intégrer des technologies high-tech dans le substrat textile

La quête de fibres hautes performances motive des partenariats entre des entreprises à fort potentiel technologique et des experts en fibres, et de ce ferment émergent de nouvelles technologies encore plus avancées. Le besoin en matériaux textiles hightech se fait croissant car ils répondent aux changements de notre environnement social. Si la dernière décennie a mis en évidence les atouts des nanomatériaux qui offrent des fonctionnalités révolutionnaires, le textile sera peut-être à l’origine d’une nouvelle révolution technologique.

Nanotechnologies et fibres

La structuration à l’échelle nanométrique améliore certaines fonctions cruciales (conductivité, action antibactérienne, résistance au feu), avec la diminution de la taille des composants, l’augmentation des superficies et des interfaces opérationnelles, le renforcement des interactions entre les matériaux. Les nanofibres ouvrent la voie à de nouvelles applications high-tech. Leur faible densité, leur large zone de surface, leur grand volume poreux leur confèrent des atouts incontestables par rapport aux autres fibres utilisées pour les non-tissés, tout spécialement dans la filtration. Aujourd’hui, il reste encore de nombreux freins à la production de nanofibres, car les processus pour les fabriquer sont très coûteux et l’incidence écologique reste à évaluer.

Biotechnologies et techniques textiles

Les biotechnologies intègrent le domaine du textile et cette coopération rapprochée est source de projets innovants. En biomédecine, les textiles se prêtent à l’ingénierie tissulaire, la réparation des plaies et les implants. Les biologistes et les ingénieurs travaillent de près pour développer des biomatériaux fibreux 3D résorbables et adaptables à la physiologie du patient. Les techniques textiles traditionnelles comme le tricotage, le tissage et le tressage sont utilisées avec des fibres PEEK. Les ingénieurs textiles peuvent doser la flexibilité du tissu en fonction de l’objectif thérapeutique souhaité. Chaque structure géométrique confère des propriétés mécaniques et physiques, permettant d’obtenir ainsi un matériau plus poreux ou au contraire un effet barrière. Les polymères, les métaux et les filaments de matière biologique peuvent constituer une structure textile composite correspondant exactement aux caractéristiques voulues et conforme au traitement biologique.

L’électronique organique dans le textile

L’électronique organique pourrait être une révolution technologique pour produire des semi-conducteurs plus écologiques et à moindre coût, dotés de propriétés élargies, notamment pour l’énergie, l’affichage et l’éclairage [105]. On pourrait ainsi concevoir des circuits flexibles insérables dans les vêtements, des panneaux photovoltaïques organiques (OPV), ou encore des solutions d’affichage ou d’éclairage par diodes électroluminescentes organiques (OLED), voire des composants électroniques transistors (OTFT). Un des atouts des polymères semiconducteurs est de pouvoir être mis en forme par des techniques d’impressions sur des substrats flexibles de grande dimension par électronique imprimée. Les investissements et les coûts sont aussi infiniment plus faibles que dans la filière silicium. L’électronique organique devrait représenter un secteur d’activités de 30 milliards de dollars en 2015 [106], poussée par le besoin d’économie d’énergie et de métaux rares, dans l’électronique. De nouvelles applications devraient voir le jour dans des secteurs comme la santé, le vêtement, l’édition, l’emballage, mais l’aspect écologique devra d’abord être étudié de près.


Le textile pour de nouveaux modes de communication sensibles

Les nouveaux matériaux textiles vont contribuer au défi de la dématérialisation, idéal de notre société de consommation boulimique. La progression continuelle de la miniaturisation des composants électroniques toujours plus puissants va permettre d’incorporer ces éléments dans le textile et de concevoir des dispositifs TIC que l’on portera sur soi. Le textile permettra peut-être de nouveaux modes de communication sensibles, dans le prolongement des ordinateurs portables. On voit déjà émerger le concept de « wearable computer », en prise avec tous nos sens. La prochaine génération de textiles intelligents inclura un système autonome de génération d’énergie, dérivée du soleil, du mouvement, voire des fluctuations de température. Ils sentiront notre présence, contrôleront notre santé et s’adapteront à nos besoins individuels. Ces smart textiles pourront être vus comme une « seconde peau » où les technologies embarquées permettront d’amplifier les caractéristiques cognitives de nos sens. Le calcul et la manipulation de données pourraient créer des expériences visuelles ou tactiles transmises à distance au porteur du vêtement intelligent. Tout comme pour le smartphone, le marché nécessitera d’élaborer des textiles intelligents capables d’exécuter plusieurs fonctions en même temps. Alors il y aura pléthore de nouveaux services à développer.

Source : Techniques de l'Ingénieur "Dossier spécial matériaux pour le textile."