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2 Oct, 2020

Le « tissu robotique » change de forme et passe du souple au résistant

Le « tissu robotique » change de forme et passe du souple au résistant

Une équipe de Yale a mis au point un tissu robotique incorporant des fibres fonctionnelles

Une équipe de scientifiques de l’université de Yale a mis au point un nouveau « tissu robotique » qui peut changer de forme et de rigidité à la demande ou en détectant son environnement. Ce matériau pourrait un jour être utilisé dans des vêtements de haute technologie, des tentes qui s’installent d’elles-mêmes ou des parachutes robotiques.

Pour donner au tissu un éventail de capacités, l’équipe a créé des fibres aux capacités différentes et les a tissées en des tissus de tous les jours. La première fibre est un époxy rempli de particules d’un alliage appelé métal de Field, qui fond à la température relativement basse de 62 °C. Cela signifie qu’elle peut être chauffée doucement pour rendre le tissu souple et malléable, puis refroidie à température ambiante pour lui donner une forme particulière.

« Notre composite métal-époxy de Field peut devenir aussi souple que le caoutchouc de latex ou aussi rigide que l’acrylique dur, plus de 1000 fois plus rigide, simplement en le chauffant ou en le refroidissant », explique Trevor Buckner, auteur principal de l’étude. « De longues fibres de ce matériau peuvent être cousues sur un tissu pour lui donner un squelette de soutien que nous pouvons activer et désactiver ».

Grâce à cette technique, l’équipe a pu fabriquer son matériau intelligent porteur, supportant un poids de 50 g qui aplatirait normalement un tissu. L’équipe a également appliqué une encre conductrice qui peut être peinte sur le tissu, créant ainsi des capteurs qui peuvent détecter les changements dans l’environnement et laisser le matériau réagir en conséquence.

Le nouveau tissu robotisé de l’Université de Yale peut être « verrouillé » dans des formes spécifiques et être conçu pour supporter des charges

« Le composite conducteur s’auto-coagule autour des fibres individuelles et ne modifie pas notablement la porosité du tissu », explique Rebecca Kramer-Bottiglio, auteur correspondant de l’étude. « Les capteurs sont visibles, mais ne modifient pas la texture ou la respirabilité du tissu, ce qui est important pour le confort dans les applications portables ».

Et enfin, pour que le matériau change de forme et se déplace, l’équipe a ajouté un alliage à mémoire de forme (AMF). Ce matériau peut être programmé pour « se souvenir » d’une forme particulière, de sorte qu’après avoir été déformé, il peut être déclenché pour revenir directement à sa forme d’origine. Dans ce cas, les chercheurs ont aplati des fils d’AMF en rubans, afin de pouvoir redonner au tissu une forme plate sur demande.

Les chercheurs affirment que le tissu robotisé pourrait éventuellement être utilisé pour créer des tentes ou des parachutes autodéployables, ainsi que des vêtements d’assistance.

https://youtu.be/fxu00hQF5rY

https://www.pnas.org/content/early/2020/09/22/2006211117

https://seas.yale.edu/news-events/news/robotic-fabric-breakthrough-many-uses