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Des chercheurs ont réussi à fabriquer une fibre lumineuse souple et ultrafine susceptible d’être incorporée dans du tissu. Même si plusieurs obstacles techniques demeurent, cette innovation pourrait déboucher sur la création de vêtements lumineux. © Zhitao Zhang, Fudan University
Dans un avenir peut-être pas si lointain, nos vêtements pourront s'illuminer, changer de couleurcouleur à la demande et diffuser des notifications lumineuses envoyées par un smartphone ou tout autre objet connecté. C'est la perspective qu'ouvrent les travaux d'une équipe de chercheurs de l'université de Fudan, à Shanghai, en Chine, et de l'université de Californie à Los Angeles, aux États-Unis (UCLA). Dans un article publié par la revue Nature Photonics, ils présentent un concept de fibre lumineuse si fine et souple qu'elle pourrait être incorporée dans un tissu.
Ce matériaumatériau qui ne mesure qu'un millimètre d'épaisseur est composé de cellules polymèrespolymères électrochimiques émettrices de lumièrelumière (Plec, polymer light-emitting electrochemical cells). Elles fonctionnent sur le même principe que les Oled (diodes électroluminescentes organiquesdiodes électroluminescentes organiques) avec deux électrodesélectrodes métalliques connectées à un semi-conducteursemi-conducteur organique électroluminescent. Mais la principale différence est que, contrairement aux Oled, les Plec fonctionnent mieux à faible puissance car elles utilisent des matériaux moins sensibles à l'airair. Ceci permet d'envisager la fabrication de tissus lumineux basse consommation qui pourraient, par exemple, être alimentés par des systèmes de récupération d’énergie liés aux mouvementsmouvements du corps ou bien de l'énergie solaire.
La fibre lumineuse développée par les chercheurs de l’université Fudan (Shanghai) et de l’UCLA (États-Unis) n'est épaisse que d’un millimètre et très souple. Elle peut s’éclairer sur toute sa surface, pour le moment en jaune ou en bleu. Les scientifiques assurent que d’autres couleurs sont envisageables. © Zhitao Zhang, Fudan University, Nature Photonics
Une structure nanométrique à plusieurs couches
La fibre Plec se compose d'un fil d'acieracier enrobé de nanoparticules d'oxyde de zinczinc, d'un polymère électroluminescent à base de sels, le tout recouvert d'une couche transparente de nanotubes de carbonenanotubes de carbone. Le résultat est un matériau suffisamment flexible pour pouvoir être tissé. Pour le moment, les prototypes mis au point peuvent émettre de la lumière bleue ou jaune sur la totalité de leur surface mais les chercheurs indiquent que d'autres couleurs sont envisageables. Par ailleurs, le processus de fabrication est suffisamment simple pour convenir à une éventuelle production industrielle.
Il y a toutefois deux limites importantes au développement de ce projet. D'abord, la luminosité de ces fibres chute de moitié au bout de seulement quatre heures d'utilisation. Cependant, deux chercheurs de l'université de ValenceValence, en Espagne, ont publié un commentaire à propos de ces travaux sur Nature Photonics faisant état de Plec susceptibles de durer plusieurs milliers d'heures. Le second obstacle à lever est qu'en l'état actuel, les fibres sont encore trop courtes pour pouvoir être tissées par des machines. Les chercheurs comptent poursuivre le développement de leur prototype jusqu'à parvenir à un résultat réellement exploitable. La chemise blanche qui s'éclaire en couleur pour aller en discothèque n'est donc pas pour tout de suite mais, qui sait, peut-être pour dans quelques années...
