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Les technologies du futur

Un chemisier équipé de LED présenté au SIGGRAPH Fashion Show qui fait largement appel à l'industrie de l'électronique et informatique. Doc SIGGRAPH.

Des vêtements connectés et biosynthétiques (III)

Les tissus de haute technologie font déjà partie de notre quotidien. On les retrouve dans les vêtements de travail ou de sport adaptés aux conditions extrêmes (en aluminium, en fibre de carbone, en microfibres, avec airbags, etc), les tenues de combat, les combinaisons spatiales des astronautes, les protections NBC ou contre le feu (ignifugées pour les pompiers, thermo-régulatrices pour les pilotes de F1, etc).

A titre privé nous avons également des chances de porter à l'avenir des vêtements encore plus originaux et d'un nouveau genre.

Ainsi que le démontre chaque année l'exposition "Lille3000 - Futurotextiles", le développement des technologies de l’information allié à celui des télécommunications et des textiles ainsi qu'une miniaturisation toujours plus poussée des composants électroniques a ouvert la voie à des vêtements intelligents. Ces vêtements intègrent des capteurs divers, nous transformant en utilisateur "branché", un qualificatif qui reflète bien l'ère de son temps et plus qu'on ne le pense ainsi que nous allons le découvrir, car ces mots cachent en réalité plusieurs niveaux de lecture.

Des vêtements plus fonctionnels et intelligents

Le film "Back to the Future" de Robert Zemeckis (1985), dont voici le site d'un fan francophone, nous a fait croire à travers les vêtements de Marty McFly que nous porterions bientôt une "bouée autonettoyante" en guise de doudoune et des sneakers à fermeture automatique. Et pourquoi pas après tout ? Pour fêter les 25 ans du film, Nike par exemple mis au point en 2015 des sneakers "Air Mag" qui s'en inspirent.

D'autres fabricants travaillent également sur de nouvelles fibres synthétiques comme le "Polar" fabriqué par Malden Mills, dépositaire de la griffe Polartec, qui sont aussi chaudes qu'une doudoune avec l'avantage d'avoir l'épaisseur d'une veste d'été. Des chemises tirant avantage de nouvelles fibres n'ont plus plus besoin d'être repassées ou se tachent difficilement.

En ce XXIeme siècle les vêtement sont plus que jamais une interface entre le corps et le milieu extérieur qui est de plus en souvent agressif,  pollué voire toxique, trop chaud, trop froid ou trop humide, envahi de bactéries et de virus. Demain les vêtements devront en tenir compte. Les couturiers y ont déjà pensé depuis les années 1960 avec les collections futuristes d'André Courrèges par exemple (1967).

L'Oricalco est un autre exemple. Il s'agit de la seule matière précieuse connue des Atlantes selon Platon. Aujourd'hui c'est un nouveau tissu qui a permis de fabriquer une chemise à mémoire de forme dont les manches se relèvent quand il fait chaud. 

Le tissu est à base de Nitinol, un alliage à mémoire de forme (AMF) contenant du nickel et du titane. L'Oricalco a été développé en 2001 par l’Agence spatiale italienne, Grado Zero Espace, dans le cadre d’un programme de transfert de technologies initié par l’ESA. Voyez cette vidéo sur YouTube. Seul inconvénient, actuellement ce tissu revient à 2000 € le mètre, la chemise à environ 3000 € ! 

Notons qu'en son temps, le Nylon (1935), le Teflon (1937) ou le Kevlar (1970) inventé par DuPont (du Pont de Nemours) était également excessivement cher.

Demain les vêtements seront plus fonctionnels. Ils seront associés à des accessoires et présenteront des caractéristiques que commencent à peine à imaginer les couturiers.

Décathlon par exemple, spécialisé dans les vêtements et accessoires de sports et de régulation thermique, étudie en collaboration avec la société Stratermic, des textiles intégrant des polymères à mémoire de forme au niveau des zones de sudation. Comme l'avait déjà proposé Quecha avec son sous-vêtement AirTech Warm, le tissu se gonfle en absorbant la transpiration et s'écarte mécaniquement de la peau, ce qui réduit la sensation de froid.

Notons que Stratermic travaille également avec Quecha pour lequel ils ont développé des vestes chauffantes équipées d'une batterie rechargeable et amovible d'une autonomie de 2 à 6 heures. Stratemic travaille aussi avec Geonaute sur des produits électroniques, ceci expliquant cela.

Selon Ingrid Johnson, professeur en développement textile et marketing au Fashion Institute of Technology de New York, les nouvelles fibres synthétiques sont plus petites et plus douces que le polyester (plastique) d'hier. Si certains couturiers classiques travaillent encore exclusivement le lin, la laine, le coton et le cuir, les jeunes stylistes de la société Nano-Tex n'ont aucun a priori à travailler le plastique, le métal ou même d'allier le coton à la nanotechnologie.

A consulter : Les cuirs traités de Foglizzo - Les tissus de Création Baumann

Le revêtement superhydrophique

La société Ultratech fut fondée en 1979 mais ce n'est qu'en 1993 qu'elle commercialisa divers produits permettant d'imperméabiliser les surfaces à l'eau, y compris le givre ou la glace et à l'huile. L'entreprise s'est fait connaître en 2012, suite à la diffusion sur les réseaux sociaux notamment de publicités concernant un produit révolutionnaire permettant de protéger tout type d'objet contre les salissures. Tous les clients qui ont imperméabilisé leurs objets avec ce revêtement "Ultra Ever Dry" confirment qu'ils les protègent durablement et efficacement. Le produit superhydrophobique s'applique en deux temps par pulvérisation et forme une couche résistante à l'abrasion, à la corrosion et à l'humidité. Cette surcouche protectrice sèche en 15 minutes.

Le fabricant précise que son produit "peut être utilisé sur différents supports pour éviter la création de moisissure, la formation de glace et la contamination due à la prolifération de bactéries dans les eaux sales. L’Ultra Ever Dry est particulièrement préconisé pour protéger les vêtements, les chaussures, les chapeaux, les véhicules, les boulons, les verrous, les escaliers, les outils de quincaillerie, les rails, les passerelles, les bateaux, les machines, les plans de travail, le béton, la brique, etc."

Une démonstration valant tous les commentaires, vous trouverez ci-dessous, à quel point ce produit est efficace. L'entreprise vend sa gamme de produits "Ultra Ever Dry" dans sa boutique en ligne et dans certains magasins de bricolage.

A voir : The Official Ultra-Ever Dry Video, UltraTech

NeverWet - Anti-Wetting Waterproof Coatings, NeverWet

Revêtements superhydrophobiques

Résultats avant et après imperméabilisation avec le produit Ultra Ever Dry d'Ultratech (gauche) et NeverWet de Rust Oleum (droite). Mais contrairement à ce que certains journalistes ont prétendu, il n'existe pas chez Nissan de peinture auto-nettoyante.

Cette technologie n'est bien sûr pas nouvelle et existe depuis des décennies. Certains fabricants ont seulement tout misé sur le marketing pour se faire un nom avec succès. Aujourd'hui plusieurs fabricants proposent des produits superhydrophobiques dont NeverWet fabriqué par Rust Oleum.

Ceci dit, certains clients ont critiqué ces produits, notamment le NeverWet qui peut laisser des auréoles bleutées ou modifier durablement la couleur de bottes en cuir (cf. le forum hammock).

Enfin, il y a également de fausses publicités. Nissan par exemple a soi-disant venter ses peintures de voitures auto-nettoyantes, alors qu'elles ne le sont pas et furent simplement enduites d'une solution de NeverWet, un piège dans lequel sont tombés la plupart des journalistes français dont Le Parisien... Lire cette mise au point dans cet article US. Ce n'est pas la première fois que de prétendus journalistes français se font abusés faute de vérifier leurs sources anglophones.

Le tissu qui se "répare"

Dans un autre domaine, pour beaucoup de personnes, il est impensable de porter un vêtement ayant un accroc. Soit on le racommode si le défaut peut-être caché soit le vêtement rejoindra ceux déjà mis au rebut. Mais aujourd'hui, il existe un début de solution.

En 2017 la société Imperial Motion a mis sur le marché un vêtement en nanofibres capable de se réparer (collection Nano Cure Tech ou NCT) en frottant simplement entre ses doigts le bout de tissu présentant l'accroc. En fait, ce tissu ne se répare pas réellement. Lors d'une déformation provoquée par un objet pointu, les mailles du tissu s'écartent et parfois se cassent provoquant un trou permanent ou un effilochement du tissu. Dans ce cas-ci, le fait de frotter les fibres permet aux mailles du tissu troué par un clou ou une épine par exemple de se resserrer et se réaligner afin de refermer le trou.

Mais si ce tissu innovant permet de réparer une zone irrégulière, cette technologie ne fonctionne pas si le tissu est déchiré ou coupé.

Imperial Motion NCT Welder Jacket

Tissu auto-réparant

Les cosmétotextiles

L'adage "Mieux vaut prévenir que guérir" trouve des applications dans l'industrie du textile. Les couturiers et des entreprises de recherche comme Nanotex nous annoncent que nous porterons des chemises aussi douces que de la soie qui ne devront plus être repassées (certaines griffes en proposent presque), des chemises odorantes ou équipées de LED porteuses de messages, des chemises anti-UV qui changeront de couleur pour s'adapter au rayonnement solaire, des tee-shirts qui réguleront notre chaleur corporelle et des pantalons qui nettoieront seuls les petits taches. Leur secret ? La micro-encapsulation : des textiles incorporant de minuscules capsules chargées de produits actifs, cosmétiques ou médicaux. Ce jour là, les sociétés de nettoyage et autres teinturiers pourront bien fermer leur porte ou se moderniser !

La société américaine Nanotex fut la première entreprise textile à exploiter les nanofibres en 1998 grâce à son expertise dans les domaines de la chimie des polymères et de la nanotechnologie. Elle propose aujourd'hui plus de 80 textiles traités dont le Crypton et est présente en Europe.

Ainsi, depuis 2013, Damartex (ex Damart jusqu'en 2002), leader du vêtement Thermolactyl, commercialise des sous-vêtements rafraîchissants.

Baptisés "Océalis", ils contiennent des fibres sur lesquelles sont greffées des microcapsules contenant de la cristalline de sucre qui fond en présence d'humidité. En cas de chaleur, cette matière procure une sensation de fraîcheur pendant 30 à 40 minutes. Une fois le vêtement lâvé et séché, le principe actif se recristallise pour un nouveau cycle. Les vêtements Océalis peuvent supporter environ 50 lavages. L'invention a nécessité 5 années de recherches.

Darmatex a également développé le "Caraco", un Thermolactyl bioactif pour l'instant réservé aux femmes. Grâce à des fibres contenant notamment des charges minérales et 30 % plus légères, le tissu fait office de barrière infrarouge et permet de conserver la chaleur du corps, quel que soit l'activité du porteur.

Le hollandais Philips ainsi que l'Institut Français du Textile et de l'Habillement (IFTH) développent pour le secteur médical des vêtements intelligents tout comme le Français Thuasne, spécialisé dans les textiles médicaux (ceintures lombaires, bras de contention, etc), qui développe un textile exploitant des capteurs miniaturisés. Le but est de pouvoir doser la pression exercée, de la contrôler et de la répéter avec la même précision.

Enfin, TDV Industries, spécialiste des vêtements professionnels, étudie des "e-textiles" antibactériens et décontaminants qui pourraient voir le jour vers 2018.

Tous cela bien sûr n'aboutira que si les subsides sont maintenus ou les budgets respectés, un sujet toujours sensible en R&D où les projets peuvent toujours être retardés voire même abandonnés faute de sponsor.

Pour aider les femmes à combattre la cellulite et la mauvaise circulation sanguine, en 1976 le fabricant américain Enzo Pinelli créa une ligne complète de sous-vêtements spécifiques : la griffe Solidea. Elle comprend notamment une gamme de pantys soi-disant anti-cellulite, des pantacourts de micromassage, des bas de compression de qualité médicale et des vêtements de maternité.

Pour les hommes, Solidea propose des chaussettes anti-stress (relax), des caleçons de sport transpirants, micromasseurs et contentifs tissés avec un fil bactériostatique spécial aux ions d'argent.

Le but de cette collection est de proposer aux femmes et aux hommes non seulement des sous-vêtements légers et luxueux mais de leur offrir en même temps un produit cosmétique.

Selon Pinelli, ces sous-vêtements féminins améliorent la circulation du sang dans les jambes, combattent la fatigue, les varices, les crampes et réduisent la cellulite, rendant aux jambes leur santé et leur énergie.

Bien entendu, c'est un secteur très concurrentiel. Parmi les sociétés concurrentes citons Lytess par exemple, qui propose des corsaires, des pantacourts et des fuseaux en microfibres dont l'aspect est identique à une seconde peau ultramince, dont les microcapsules se brisent et libèrent leur cosmétique tout au long de la journée.

Qu'en pensent les clientes ? Quand on interroge les femmes sur l'efficacé de ces textiles, les avis oscillent entre bons et mitigés, les résultats n'étant pas toujours à la hauteur des espérances. Si elles apprécient le glamour, toutes les femmes ne supportent pas non plus la matière qui est assez rigide.

En revanche, l'avis des médecins est plus nuancé. Les bas vendus en grande surface ont une action superficielle, au niveau de l'épiderme, et apportent avant tout du confort. Leur fabrication n'obéit pas aux mêmes contraintes que les produits médicaux.

Des bas de compression/contention médicaux et autres produits visant à soulager l'insuffisance veineuse ont des caractéristiques physiques (nature de la matière, nature de la surface, masse surfacique, longueur, élasticité, résistance, épaisseur des fibres, classe de compression, etc.), présentent une qualité et des garanties qui obéissent à des normes validées par le Ministère de la Santé. Les bas médicaux de compression/contention sont également deux à cinq fois plus chers que les produits vendus en boutique ou en grande surface.

Selon les chirurgiens vasculaires, phlébologues et bandagistes, aucun type de bas vendu en grande surface ne va réduire la cellulite, ni prévenir l'apparition d'une phlébite ou soigner des varices. Les personnes ayant ce genre de problème doivent consulter un spécialiste et ne pas trop se mirer dans le miroir aux alouettes de la mode.

Si les cosmétotextiles s'afficheront de plus en plus sur les étalages, les produits médicaux resteront l'affaire de spécialistes. C'est rassurant.

Le biofilm

BioLogic : un biofilm auto-actif

Il y a plus de mille ans, un samouraï mourut d'une attaque brutale au cours d'un repas. Il avait été victime du Bacillus subtilis natto qui vit dans les tiges de riz sèches avec lesquelles les artisants de l'époque fabriquaient des sacs pour transporter le soja. Depuis ce malheureux accident, ces mystérieuses bactéries sont devenues un outil de fermentation pour la préparation du Nattô, un plat japonais à base de soja.

Gros-plan sur la structure alvéolée du microfilm biosynthétique BioLogic développé en 2015 par le MIT notamment qui dans ce cas-ci permet de réguler la transpiration des sportifs.

Un millénaire plus tard, le Tangible Media Group du MIT Media Lab spécialisé dans le génie chimique a développé en collaboration avec le Royal College of Art et la société New Balance une nouvelle matière biosynthétique appelée BioLogic contenant des actuateurs biologiques exploitant un autre comportement de la bactérie S.natto, celui de pouvoir s'étendre et se contracter en fonction de l'humidité de l'air.

Les bactéries sont récoltées vivantes et cultivées dans un laboratoire biologique pour être ensuite assemblées par un système de bio-impression sous la forme d'un biofilm synthétique réactif.

Comme le montrent les vidéos présentées sur le site du MIT, en fonction de la quantité de sueur dégagée par le sportif, grâce aux bactéries qu'elle renferme, cette "seconde peau" biosynthétique s'auto-active, les alvéoles du tissu s'ouvrent, permettant à la sueur de s'évaporer afin de refroidir le corps.

Ce film biosynthétique peut également être utilisé à d'autres fins comme par exemple pour animer des accessoires décoratifs comme des fleurs qui s'ouvrent et se ferment ou changent de couleur en fonction de l'humidité ou pour fabriquer des abats-jours qui sculptent la lumière émise par l'ampoule, etc.

Comme on dit, l'imagination se déploie dans la puissance des bactéries.

Des vêtements en spray

Oubliez vos vieux vêtements voire même toute votre garde-robe ou vos costumes ! Une nouvelle matière peut être projetée directement sur votre corps et se transformer en vêtement prêt-à-porter en quelques minutes.

En effet, l'ingénieur des particules Paul F. Luckham de l'Imperial College de Londres et le styliste de mode Manel Torres ont combiné des fibres de coton, des polymères et un solvant sous forme liquide qui se transforment en tissu une fois projetés à la manière d'un spray. Voyez la démonstration suivante faite en 2010.

A voir : Spray-on Clothing

Cette nouvelle matière permet de superposer les couches pour obtenir l'épaisseur désirée ou des motifs colorés notamment. Elle peut également être lavée et nettoyée comme un tissu ordinaire.

En plus de pouvoir créer une mode "instantanée", cette technologie pourrait avoir d'autres usages comme la fabrication de bandages en spray : "C'est une matière stérilisée projetée sous forme d'aérosol, vous pouvez lui ajouter un médicament pour guérir une blessure", explique Torres.

En septembre 2010, le laboratoire londonien a présenté une collection de vêtements créée avec ce matériau.

Le tissu qui soigne

Pour soigner certaines tumeurs superficielles (carcinomes) ainsi que l'acnée, les oncologues et dermatologues peuvent utiliser la luminothérapie qui permet de soigner ces excroissances et autres boutons qui se développent anarchiquement à la surface de la peau.

Prototype de bandeau mis au point par l'Inserm et l'Ensait permettant de soigner les carcinomes. Il existe également une cagoule enveloppent tout le crâne.

Grâce à une pommade photosensibilisante et l'application d'une lumière rouge ou bleue, une réaction se produit dans les molécules et détruit les cellules malades.

Jusqu'à présent le panneau d'éclairage constitués de LED était plat or les surfaces à traiter, comme le crâne, sont bombées, ce qui diminue l'efficacité du traitement et augmente le nombre de séances de thérapie et donc également les frais.

Depuis quelques années Serge Mondon de l'Inserm (Institut national de la santé et de la recherche médicale) travaille en collaboration avec l'Ensait, une école d'ingénieur spécialisée en textile, qui travaille elle-même en partenariat avec le laboratoire Gemtex pour mettre au point des tissus diffusant la lumière.

Sachant que la fibre optique se brise au-delà d'un certain angle de courbure, ce "défaut" est mis à profit pour diffuser de la lumière à travers les fibres.

Cédric Cochrane de Gemtex a mis au point un tissu tressé avec de la fibre optique, rendant l'illuminateur souple et plus performant que les produits existants.

Le patient porte un bandeau ou une cagoule tissée avec des fibres optiques et illuminées par des sources laser rouges. Grâce à ce système ingénieux les diffuseurs de lumière sont plus puissants, émettent une lumière diffuse et plus homogène.

Une étude clinique a déjà montré l'utilité du textile à base de fibres optiques qui sera prochainement mis à disposition des médecins. A l'avenir, la thérapie laser pour l'oncologie et la dermatologie va soulager bien des patients.

La "wearable tech"

La "wearable technology" ou technologie des vêtements et accessoires connectés concerne tout ce qui se porte sur le corps équipé de technologies électronique et informatique.

Parmi les produits déjà existants (oui, le progrès va vite!) citons les smartwatches, les accessoires d'entraînement sportif ou de bien-être, les lunettes à réalité augmentée (par ex. Google glass), les ordinateurs bracelets tel le Zypad et le matériel de sport tels que les chaussures de baskets, les raquettes de tennis, les battes de baseball, les skateboards et autres maillots connectés.

Nous verrons à propos de la médecine sans fil que ce secteur est très prisé des consommateurs, surtout dans le domaine du sport, du bien-être et de plus en plus dans le domaine de l'assistance au sens général.

Le secteur étant très porteur et source d'innovations, l'exposition internationale "Wearable Technology Show" de Londres est d'ailleurs consacrée à cette technologie. Pour le show qui s'est tenu en mars 2014, plus de 50 conférenciers parmi les plus grands noms du secteur technologique étaient présents (Google, Intel, Microsoft, etc) et plus d'une centaine d'exposants présentèrent leurs produits connectés.

Avant de décrire quelques uns de ces produits, rappelons que l'utilisation d'un vêtement ou d'un accessoire connecté sous-entend qu'un pirate informatique pourrait profiter d'une liaison Bluetooth ou Wi-Fi non sécurisée pour utiliser un smartphone comme relai et attaquer un ordinateur ou un routeur relié au réseau. Mais rassurez-vous, Cisco et Symantec, deux experts en sécurité informatique parmi d'autres, mettent tout en oeuvre pour conseiller les fabricants comme les clients. Ces deux entreprises étaient d'ailleurs présentes au Salon de 2014.

A la manière des systèmes de communication de "Star Trek", certains vêtements peuvent déjà communiquer des données physiques et physiologiques et même recevoir des signaux du monde extérieur. Le teeshirt, la cagoule, le col, le revers de la manche ou du gant peut contenir des capteurs reliés à un circuit imprimé souple qui bientôt sera miniaturisé et intégrée à la fibre même du tissu.

Sur le plan technique, les données analogiques enregistrées par les capteurs sont converties en signaux électriques par le microcontrôleur (dont la taille varie entre un ongle et une grosse boîte d'allumettes) qui les transmet par liaison Bluetooth et parfois Wi-Fi à un smartphone ou un ordinateur.

Le domaine des vêtements connectés est très "porteur" puisqu'il touche potentiellement tous les secteurs d'activité de la vie professionnelle comme privée.

En 2006, le fabricant O'Neill qui sponsorise également la compétition de ski "O’Neill H3 Camp Backpack", proposa la collection "H3.series" comprenant des pochettes, des survêtements de ski et des gants de snowboard waterproof équipés d'un iPod (lecteur compatible MP3) logé sous 40 couches de textile relié soit à une oreillette Bluetooth soit à des boutons de contrôle incorporés à même le tissu.  O'Neill proposait également un sacs-à-dos (backpack) équipé d'une interface pour une caméra de sport. Elle arrêta cette ligne de produits un an plus tard.

Depuis 2006, la société canadienne Hexoskin propose des vêtements pour hommes et femmes comprenant des capteurs mesurant les performances physiques, le rythme cardiaque et la respiration et qui envoient ces informations via une liaison Bluetooth vers un smartphone. Ces vêtements disponibles pour homme et femme sont proposés avec leurs capteurs à partir de 399$, ce qui en fait encore des produits de luxe.

Hexoskin travaille également avec d'autres fabricants et à de ce fait ouvert sa technologie et propose depuis 2014 une gamme plus étendue de produits comprenant également des chemises et des chandails connectés.

A voir : La démarche d'Oxylane (Décathlon)

A gauche, le vêtement connecté d'Hexoskin. Il est proposé à 399$ avec le kit de connexion. A droite, le gant interactif "H3.Series" fabriqué en 2006 par O'Neill destiné aux snowboaders qui permettait d'accéder à un iPod logé sous les 40 couches de textile. Ce gant high-tech était proposé à 99£.

La recherche étant en pleine essor, les startups ont beaucoup d'idées concernant les vêtements et accessoires connectés mais la plupart des projets sont encore à l'état de prototypes plus ou moins finalisés.

Parmi les prototypes, citons le teeshirt enregistrant la sueur développé par le CEA-Leti. Il se compose d'un capteur physiologique de sueur, d'un circuit électronique souple et d'une poche dorsale contenant le contrôleur et un micro-émetteur qui renvoie les données vers un smartphone ou un ordinateur.

Ce système permet de mesurer la quantité et la qualité de la sueur. Les données enregistrées permettent de calculer la concentration en calcium, potassium et sodium afin de déterminer l'état de fatigue de la personne en temps réel, la quantité d'eau perdue et le type de boisson qui lui convient le mieux pour récupérer après l'effort.

Ce genre de vêtement connecté est très attendu par les sportifs mais également par les forces de l'ordre, les militaires et les pompiers en mission dont l'état d'épuisement peut avoir de graves conséquences et qu'il est donc primordial de surveiller.

Ainsi, la société française Bodysens travaille sur une cagoule connectée destinée aux pompiers et bardée de capteurs. Grâce à un système d'aide à la décision, un opérateur extérieur peut surveiller en temps réel l'état de santé et d'épuisement de la personne et l'alerter en cas d'anomalie.

La société Cityzen Sciences développe en collaboration avec le CEA-Leti des vêtements connectés dont les capteurs mesurent les paramètres physiques (géolocalisation) et physiologiques. Ici également, les données enregistrées sont envoyées à un smartphone ou un ordinateur sur lequel on peut suivre en direct l'état de santé de l'individu. On y reviendra à propos de la médecine sans fil.

Les vêtements connectés disposeront bientôt d'un écran souple ou d'une caméra embarquée. Les premières applications ont été développées à la demande des militaires et des forces de maintien de l'ordre.

Après les webcams et les caméras embarquées (Go Pro, etc.), cette technologie passionne déjà un public "branché" à la recherche de tendances pouvant affirmer leur personnalité, leur identité et leur rapport avec les autres membres de leur réseau dans la société numérique.

Car au-delà de la prouesse technologique ou du simple plaisir, l'enjeu de la "wearable tech" et des vêtements interactifs "communicants", n'est pas uniquement d'ordre affectif, sensuel ou pratique. Les vêtements intelligents peuvent jouer un rôle dans la société et avoir impact direct sur notre santé, voire nous sauver la vie.

A l'image des gants interactifs des snowboarders ou des amateurs de réalité virtuelle, ces vêtements seront le plus souvent supports de technologie, équipés d'éléments de communications et autres capteurs. Preuve du progrès en ce domaine, en 2004 la styliste Elisabeth de Senneville a proposé ses collections de "vêtements communicants" à France Telecom.

Dans quelques années, lorsque nos vêtements intelligents intégreront les composants électroniques au coeur même de la fibre, c'est le vêtement lui-même qui sera alors considéré comme une interface de protection communicante.

A lire : Le premier salon d'habillage holographique (Shorel de Vizoo)

Les activités extrêmes n'ont pas été oubliées des chercheurs en textile et c'est même là que tout a commencé avec les combinaison de vol puis les combinaisons spatiales. A gauche, une tente de survie spécialement fabriquée pour les séjours dans les conditions extrêmes du désert (forte amplitude thermique, vent, sable). La toile de tente est fixée sur des "structures-muscles" en polyéthylène revêtues d'un tissu particulièrement résistant (le même que celui utilisé pour les toboggans d'évacuation d'urgence des avions de ligne) constitué d'aluminium pour réfléchir la lumière et la chaleur sur lequel est fixé un film souple de cellules photovoltaïques. La tente emmagasine dans sa "cheminée" l'air frais de la nuit, le conserve et le restitue "réchauffé" grâce à l'énergie solaire accumulée dans la journée sur la partie photovoltaïque de la tente. Le jour, cette tente constitue un abri frais pour ses occupants. A droite, une combinaison de ski en fibre de carbone du kilomètre lancé. Allié à un casque et des chaussures profilées, ce sportif atteindra 250 km/h ! Documents Architecture & Vision et Manu L'arc en cie.

Rappelons que pour communiquer, ces produits sont équipés d'une puce électronique, d'un processeur, tout comme le sont déjà certains supports publicitaires, les sacs en plastique ou la poubelle écologique. Bientôt vous pourrez dire sans complexe que vous portez un "sac à puce" sans pour autant indisposer vos amis !

En couplant la "wearable tech" aux neurosciences, on peut imaginer d'ici une génération capter directement les informations du cerveau ou en recevoir du monde extérieur. Nous verrons en dernière page à propos des projets militaires que le DARPA étudie de telles solutions pour ses soldats. Nous verrons également les limites à ne pas dépasser.

Cette évolution vers le vêtement intelligent sera couplée à l'application généralisée des écrans souples et des transpondeurs constitués de radio-étiquettes adhésives d'identification, les fameuses puces RFID (Radio-Frequency Identification) dont le sujet mérite bien quelques explications car cette invention ne fait pas que des heureux.

A lire : La généralisation des puces RFID

En effet, si la puce RFID nous soulage déjà de quelques contraintes et facilitera à l'avenir nos démarches quotidiennes, elle présente également des limites et si nous n'y prenons garde, sa généralisation risque à terme de réduire notre liberté et les principes fondamentaux de la démocratie.

L'invisibilité

Qui n'a pas rêvé un jour de se dissimuler au regard des autres ? Parmi toutes les stratégies de dissimulations, l'invisibilité est sans conteste l'une des plus fantastiques que le cinéma de fiction maîtrise depuis plus d'un siècle. 

Cet homme se rend partiellement invisible par un camouflage optique. Document Tachi Laboratory/U.Tokyo.

Rappelez-vous "l'homme invisible" de H.G.Wells, le "cloaking device" de "Star Trek", les ennemis invisibles de Superman dans la série "Smallville", le dispositif d'invisibilité du "Terminator" ou encore la "cap d'invisibilité" d'Harry Potter.

L'invisibilité est une technologie qui intéresse au plus haut point l'armée et les scientifiques, notamment les physiciens. Mieux que le mimétisme (les chromatophores de la pieuvre ou du caméléon), l'invisibilité se base sur l'homochromie, la propriété d'un corps à "se fonde dans le décor". De nombreuses méthodes permettent en théorie d'obtenir cet effet. Toutefois, les applications restent à ce jour encore très rares.

L'une d'entre elles a été développée par le Tachi Laboratory de l'Université de Tokyo (qui, notons en passant est présent au Show SIGGRAPH). La personne qui veut se rendre invisible doit porter une sorte d'imperméable brillant et celle qui l'observe doit se placer à un certain endroit par rapport à elle. Si elle se décale de l'axe, elle la verra normalement portant son espèce d'imperméable. 

Vous trouverez plus d'explications dans ce fichier PDF (342 KB) préparé par le Tachi Lab.

Attention aux effets optiques et aux images gestalts ! Ce n'est pas un insecte mais le bras d'un homme presque invisible (habillé du fameux imperméable brillant) situé à l'avant plan qui lève les bras. Document Tachi Laboratory/U.Tokyo.

Une autre manière de se rendre invisible consiste à exploiter la technologie dite plasmonique fondé sur le couplage photon-plasmon (nuage électronique oscillant).

En septembre 2007, Vladimir Shalaev et son équipe de l'Université américaine de Purdue ont fabriqué le premier appareil d'invisibilité plasmonique appliqué au spectre visible. Mais n'en espérez pas encore un "cloaking device à la Star Trek" car le dispositif  ne fonctionne qu'en deux dimensions, en lumière monochromatique cyan, à très petite échelle et sur des objets en or.

Les chercheurs sont toutefois parvenus à agir sur les plasmons avec suffisamment d'efficacité pour les diriger autour de l'objet à dissimuler mesurant 10 microns de diamètre, comme l'eau d'une rivière est déviée autour d'un rocher, le rendant invisible (voir l'image ci-dessous). "Il est cependant improbable que l'appareil soit parfaitement invisible" et il ne fonctionne pas pour des objets tridimensionnels reconnaissent les chercheurs.

Ce processus d'interaction lumière-matière est très efficace en terme d'énergie par volume. Cette technologie peut être utilisée dans le domaine de l'optique guidée notamment. Elle permet par exemple de localiser et de diriger une onde lumineuse dans des espaces très inférieurs à la longueur d'onde. 

Les applications de la plasmonique pourraient révolutionner l'informatique en remplaçant notamment la fibre optique pour transporter les signaux et pour communiquer à courte distance sur un microprocesseur. Evidemment son application la plus attendue est dans le domaine militaire.

Pour le grand public, aujourd'hui les chercheurs ont déjà mis au point des textiles dont la couleur change selon l'intensité de rayonnement solaire ou d'une impulsion électrique. Des entreprises sont sur le point de commercialiser des tee-shirts "caméléons" pouvant passer de la couleur orange au bleu. Mais ce ne sont que des gadgets comparés à l'invisibilité qui exploite les matériaux rétroréfléchissants ou la technologie plasmonique.

A lire : Démonstration de l'invisibilité temporelle (sur le blog, 2012)

Des chercheurs ont rendu un objet invisible (sur le blog, 2007)

A gauche, l'expérience d'invisibilité mise au point par Vladimir Shalaev et son équipe en 2007. A droite, le principe d'un dispositif d'invisibilité. Documents V.Shalaev et P.Saunders adaptés par l'auteur.

Comme dans les "James Bond", des matériaux rétroréfléchissants peuvent déjà décorer les portières des automobiles ou les véhicules militaires, y compris les avions. Le principe se base sur un appareillage électronique fixé sur la face arrière de l'objet à dissimuler et capable de traiter la lumière du paysage afin de rendre l'objet artificiellement transparent.

Si cette technique fonctionne dans le spectre visible, elle peut également être adaptée aux ondes radars et aux infrarouges, transformant les objets ou les personnes en corps "furtifs" comme le disent les militaires.

En 2012, la société canadienne HyperStealth Biotechnology spécialisée dans les tissus de camouflage a présenté à des militaires aéricains et canadiens une cape d'invisibilité. Les composants de cette matière dont les brevets sont tenus secrets sont capables de courber les ondes électromagnétiques autour du sujet dans les ondes visibles, infrarouges (vision nocturne) et thermiques, rendant le sujet qui le porte invisible comme on le voit ci-dessous.

A l'inverse des modèles concurrents, cette technologie fonctionne sans caméra, sans batterie et sans miroir et diffuse 95% du rayonnement électromagnétique. Les 5% restants apparaissent sous la forme d'une ombre ou d'une légère déformation autour du sujet.

Pour des raisons évidentes de sécurité, en accord avec le Ministère de la Défense, Guy Cramer, directeur de la société, a déclaré que les médias et le public n'auront pas la possiblité de voir le véritable produit mais uniquement une maquette, à l'image des photos présentées ci-dessous. Le public et les entreprises ne pourront pas non plus l'acheter et seuls quelques experts "ayant besoin de savoir" y auront accès.

A lire : HyperStealth Biotechnology a fabriqué une cape d'invisibilité (sur le blog, 2012)

Version française de la vidéo

UCB create super-thin invisibility cloak, 2015

La cape d'invisibilté mise au point par HyperStealth Biotechnology en 2012. A l'inverse des prototypes concurrents cette matière fonctionne sans caméra, sans batterie et sans miroir.

Nous n'en sommes plus à l'époque des "capes et d'épées" mais à n'en pas douter, ces accessoires reviendront un jour sous une forme plus étonnante, tirant avantage des propriétés des champs électromagnétiques !

Pour mémoire, rappelons que l'encre invisible est une substance uniquement sensible à la chaleur ou au rayonnement UV. De nombreux produits existent comme le vinaigre, l'acide des fruits, le sucre, l'encre des effaceurs, etc. Notons que la CIA avait étudié une encre invisible à base d'aspirine ou de Pyramidon (cf. le "document One" C05651497 en français de la CIA).

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