Présentation du textile thermorégulateur adaptatif. Ce textile multifonctionnel assure un refroidissement radiatif passif et génère des signaux triboélectriques à partir des mouvements humains, permettant ainsi de déclencher un chauffage par effet Joule à la demande et d’assurer une régulation thermique en fonction du mouvement. Crédit : Université de l’Illinois, Grainger College of Engineering
Un nouveau textile imprimable combine refroidissement passif et récupération d’énergie biomécanique pour une gestion thermique adaptative et contrôlée par le mouvement. Développé par des chercheurs du Grainger College of Engineering de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, ce textile utilise le refroidissement radiatif passif pour rester frais sous le soleil en réfléchissant l’énergie solaire et en dissipant la chaleur dans l’environnement. Parallèlement, il peut récupérer l’énergie des mouvements humains et générer des signaux électriques pour la détection et la régulation thermique.
Ces travaux sont publiés dans la revue Advanced Science .
L’un des principaux atouts de cette technologie réside dans l’intégration de ces fonctionnalités au sein d’un seul matériau imprimable. Plutôt que d’assembler plusieurs couches aux fonctions distinctes, les chercheurs ont conçu un matériau unique qui assure à la fois le refroidissement et la récupération d’énergie.
« Nous utilisons l’écriture directe à l’encre pour que le matériau puisse être imprimé en structures textiles flexibles et respirantes pour des applications vestimentaires comme les vêtements de sport, par exemple », a déclaré Lili Cai, professeure de sciences et d’ingénierie mécaniques, qui a dirigé la recherche.
Des tissus rafraîchissants aux vêtements réactifs
Le textile imprimé réfléchissait 96 % du rayonnement solaire incident et dissipait efficacement la chaleur. Lors de tests en extérieur, sous un ensoleillement direct , il maintenait des températures inférieures de 3 à 6 degrés Celsius à celles de l’air ambiant.
Les chercheurs ont également démontré comment l’énergie générée par les mouvements humains pouvait rendre le textile plus adaptatif. Les signaux induits par le mouvement peuvent déclencher et réguler le chauffage, permettant ainsi au textile d’alterner entre refroidissement passif et chauffage actif en fonction de l’activité de la personne qui le porte.
Photographies illustrant (a) sa flexibilité mécanique et (b) sa géométrie à structure fibreuse perméable. (c) Image thermique infrarouge d’un textile imprimé de grande surface porté au dos d’une chemise, exposé au soleil. Crédit : Grainger College of Engineering, Université de l’Illinois à Urbana-Champaign
En combinant refroidissement, récupération d’énergie, détection et chauffage adaptatif dans un matériau imprimable, ce travail ouvre la voie à des textiles intelligents capables de répondre à l’évolution des besoins thermiques tout en réduisant la dépendance à l’énergie externe.
