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De l'électronique... tissée

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Un ordinateur ou un téléphone dans la trame même d'une veste, laquelle produirait du courant et indiquerait la température : ce serait possible grâce à un tissu métallique, sorte de cotte de maille à l'échelle du micron.

On a déjà vu des vêtements bêtement qualifiés « d'intelligents » soit parce qu'ils intègrent quelques gadgets électroniques, soit parce qu'ils réalisent telle ou telle fonction (bas hydratants grâce à des microcapsules ou foulard antipollution enduit de charbon actif). Mais Chang Liu, responsable du Laboratoire de micro et nanotechnologie à l'université Urbana-Champaign (Illinois, Etats-Unis) va beaucoup plus loin et a trouvé le moyen d'intégrer des fonctions électroniques dans le tissu lui-même.

Ses équipes explorent de multiples opportunités offertes par les nanotechnologies et - c'est le cas ici - ces mécanismes miniatures appelés MEMS (Microelectromechanical Systems). On leur doit déjà les poils sensoriels artificiels inspirés des poissons et destinés aux sous-marins (le site de leur laboratoire mérite d'ailleurs une visite).


Souple, ce tissu métallique vient ici recouvrir une bille de 2,5 centimètres de diamètre.
© Engel et al.

Cette fois, c'est une cotte de maille miniature qu'ils ont réalisée. Faite d'anneaux de cuivre de 500 microns de diamètre réunis par des liens de 400 microns, elle est effectivement construite comme les protections métalliques que portaient les combattants romains et du bas Moyen-Age. Pour la réaliser, l'équipe a déposé de fines couches d'aluminium et de cuivre sur un patron puis a nettoyé le tout par une attaque chimique, ne laissant subsister que l'entrelacement métallique.

Embarquement de semi-conducteurs

Le résultat est un véritable tissu, qui se courbe selon deux axes et qui présente des propriétés élastiques. Il peut être étiré de 32 %, ce qui le rétrécit dans l'autre sens de 56 %. Sous ce genre d'efforts, les anneaux, petits et grands, glissent les uns contre les autres et s'arrangent selon des formes différentes.

La cotte de maille est constituée d'anneaux réunis par des attaches rectangulaire. Elle change de forme selon qu'elle est détendue (en haut) ou étirée dans un sens (en bas) : elle a donc une certaine élasticité. © Jonathan Engel

La ressemblance avec une cotte de maille s'arrête là car, justement, la solidité de ce tissu expérimental laisse à désirer : la résistance à la rupture n'atteint pas la moitié de celle que l'on peut attendre d'un tel matériau en cuivre. Le maillon faible serait constitué par les liens entre grands anneaux.

Pourquoi parler de vêtements intelligents ? Selon ces chercheurs, la technique de fabrication (qui évoque celle des circuits intégrés) peut, d'une part, être adaptée à des surfaces plus grandes et, d'autre part, incorporer çà et là des semi-conducteurs. Des cellules photoélectriques ou des détecteurs en tout genre (mouvement, pression, température, substances chimiques...) pourraient ainsi faire partie du tissu lui-même en compagnie, pourquoi pas, de fonctions informatiques ou de communications. C'est avec cet objectif que Chang Liu et son équipe ont tissé cette étoffe hors norme. Comme d'habitude, les militaires risquent d'être les premiers clients de ces vêtements à fonctions actives. Mais un jour, peut-être, le marin pourra consulter la station météo intégrée à son ciré...

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