Pourquoi le Twistron pourrait révolutionner les vêtement connectés

Une nano-solution pour les wearables du futur

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In late August, a team of American and Korean scientific researchers unveiled an innovative yarn baptized Twistron, a super material that may reshape our relationship to wearable garments, freeing them from the need for batteries. Teasing a desirable future, twistron can also become a potential way of creating and consuming cleaner energy, through its many applications on the wearable market and key industries (energy, health,…).

Bien que la désirabilité des vêtements connectés ne fasse plus grand doute, un obstacle de taille demeure : la batterie.

Mais réjouissons nous, car le si encombrant boîtier traditionnel, dont on souhaiterait tous s’affranchir, pourrait se voir remplacé par un nouveau matériel conçu par des chercheurs américains de l’Université du Texas et présenté en Août dernier dans la revue Science : le Twistron.

Fait de nanotubes de carbone conducteurs, sortes de cylindres flexibles et creux 10.000 fois plus fins qu’un cheveu humain, le Twistron est un fil d’un genre nouveau capable de générer puis de récolter de l’énergie électrique. En effet, grâce à la torsion des nanotubes intégrés aux vêtements, le Twistron donne ainsi naissance à des vêtements intelligents non seulement dépourvus de batteries, mais également à l’empreinte écologique faible. Par des mouvements de torsion et de tension du fil, le matériau convertit les mouvements mécaniques (somme des énergies dites potentielles mécaniques et cinétiques) et pourrait ainsi être capable d’apporter le surplus d’énergie nécessaire aux vêtements connectés du futur.

“Travailler au développement d’une énergie électrique générée à partir des mouvements du corps est une des stratégies qui pourrait permettre de s’affranchir de nos batteries. Aujourd’hui, notre fil est capable de produire une énergie électrique jusqu’à cent fois supérieure (en termes de rapport masse/énergie), par comparaison aux autres fibres tissables actuellement répertoriées.” commente Ray Baughman Directeur de l’Institut des NanoTechnologies de l’Université du Texas de Dallas.

Afin de tester son efficacité en situation réelle, les scientifiques ont d’abord tissé et intégré le Twistron à un simple t-shirt, générant de faibles quantités d’électricité par la respiration du porteur, à un niveau toutefois suffisant pour alimenter des appareils et dispositifs peu gourmands en énergie (comme par exemple, des émetteurs-récepteurs sans fils, servant à récupérer les données relatives à la santé du porteur). Pour aller plus loin, le test suivant (réalisé par Soi Hyeong Kim, une des nombreuses auteures et scientifiques ayant pris part au projet) impliqua cette fois d’avoir recours aux courants marins. A l’aide d’un ballon attaché à un poids à l’aide du fil innovant, l’expérience fut transposée dans les eaux des côtes sud coréennes. Poussée par les vagues, la ligne se mit à se mouvoir et s’étirer pour générer de l’électricité, laissant ainsi envisager un possible usage du matériau innovant à grande échelle, dans d’autres industries : une alternative plus simple et facile d’utilisation à l’obtention d’une énergie plus propre.

« Si nos moissonneuses twistron peuvent être produites moins cher, elles pourraient très certainement être capable de récolter d’énormes quantité d’énergie générées par les courants marins. » Ray Baughman Directeur de l’Institut des NanoTechnologies de l’Université du Texas de Dallas.

Le Twistron reste encore loin d’avoir la capacité d’alimenter nos appareils électroniques au quotidien. En effet, le matériau présente encore quelques limites à la maximisation de son utilisation : par exemple, pour que celui-ci fonctionne parfaitement, il doit être imprégné d’électrolytes, une substance conductrice que l’on trouve notamment dans la sueur. Pour cela, le Twistron aurait été encapsulé avec des électrolytes solides (sous forme de polymère), laissant le vêtement générer librement de l’énergie sans qu’il n’ait besoin d’en être imprégné.

En attendant de voir un tel textile arriver sur le marché pour dynamiser l’envol des vêtements connectés, les scientifiques se concentrent pour l’heure sur son application dans le domaine médical. Un laps de temps qui verra certainement d’autres technologies tout aussi intéressantes comme la piézolélectricité ou encore le chargement triboélectrique être portées au grand jour.

Suivez ce lien pour découvrir d’autres projets menés par l’Institut des Nanotechnologies de l’Université du Texas ;)

Cet article a été rédigé dans le cadre du soutien à l’innovation & aux entreprises de la mode du DEFI.

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