Tissus intelligents abordables tissés sur textile

Crédit image : Sanghyo Lee

Par la rédaction d'E&T

Publié le vendredi 21 avril 2023

Une équipe de l'Université de Cambridge a développé un tissu qui pourrait intégrer des LED, des capteurs, des capacités de récupération d'énergie et de stockage dans les vêtements.

Les chercheurs ont démontré une méthode permettant de produire des textiles intelligents de nouvelle génération à moindre coût et sans avoir à modifier la technologie actuellement utilisée pour la fabrication textile.

L'équipe y est parvenue en tissant des composants électroniques, optoélectroniques, de détection et de fibres énergétiques sur les mêmes métiers industriels que ceux utilisés pour fabriquer des textiles conventionnels. Le résultat a été des pièces de tissu intelligent, fabriquées à moindre coût et de manière durable.

Les chercheurs de Cambridge avaient déjà démontré la capacité de fabriquer ces écrans tissés avec des équipements de laboratoire manuels spécialisés, et d'autres chercheurs ont fabriqué des textiles intelligents dans des installations de fabrication microélectronique.

"Nous pourrions fabriquer ces textiles dans des installations microélectroniques spécialisées, mais cela nécessiterait des milliards d'euros d'investissement", a déclaré le Dr Sanghyo Lee, responsable de la recherche. "De plus, la fabrication de textiles intelligents de cette manière est très limitée, puisque tout doit être fabriqué sur les mêmes plaquettes rigides utilisées pour fabriquer les circuits intégrés, de sorte que la taille maximale que nous pouvons obtenir est d'environ 30 centimètres de diamètre."

Au lieu de cela, l'étude récente de l'équipe s'est concentrée sur le développement de méthodes de fabrication plus abordables, qui pourraient permettre aux textiles intelligents de devenir une alternative à l'électronique plus grande dans des secteurs tels que l'automobile, l'électronique, la mode et la construction.

L'article des chercheurs montre que les textiles intelligents peuvent être fabriqués à l'aide de processus automatisés, sans aucune limite quant à leur taille ou leur forme. Grâce à cette technique, l’équipe a mélangé des fibres conventionnelles avec des dispositifs de stockage d’énergie, des diodes électroluminescentes et des transistors pour créer des textiles intelligents par tissage automatisé.

Les dispositifs à fibres ont été interconnectés par une méthode de soudage laser automatisée avec un adhésif électriquement conducteur. Le processus a également été optimisé pour minimiser les dommages aux composants électroniques, ce qui a rendu les textiles intelligents suffisamment durables pour résister à l'étirement d'une machine à tisser industrielle.

"La flexibilité de ces textiles est absolument incroyable", a déclaré le Dr Luigi Occhipinti, qui a codirigé la recherche. « Pas seulement en termes de flexibilité mécanique, mais aussi de flexibilité de l'approche et de déploiement de plates-formes de fabrication électronique durables et respectueuses de l'environnement qui contribuent à la réduction des émissions de carbone et permettent de réelles applications de textiles intelligents dans les bâtiments, les intérieurs de voitures et les vêtements. . Notre approche est tout à fait unique en ce sens.

L'équipe de recherche, travaillant en partenariat avec des fabricants de textiles, a pu produire des échantillons de textiles intelligents d'environ 50 x 50 centimètres, bien que ceux-ci puissent être étendus à des dimensions plus grandes et produits en grands volumes.

"Ces entreprises disposent de lignes de fabrication bien établies avec des extrudeuses de fibres à haut débit et de grandes machines à tisser capables de tisser automatiquement un mètre carré de textile", a déclaré Lee. "Ainsi, lorsque nous introduisons les fibres intelligentes dans le processus, le résultat est essentiellement un système électronique fabriqué exactement de la même manière que les autres textiles."

Les chercheurs affirment qu'il pourrait être possible de fabriquer de grands écrans et moniteurs flexibles sur des métiers à tisser industriels, plutôt que dans des installations de fabrication spécialisées en électronique, ce qui rendrait leur production beaucoup moins chère.

Les découvertes de l'équipe ont été publiées dans la revue Science Advances.

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