Des chercheurs américains du Massachusetts Institute of Technology et suédois du KTH Royal Institute of Technology et de la Uppsala University ont conçu un nouveau type de fibres « robotiques », baptisé OmniFibers, qui permettrait à des vêtements de réagir à des stimuli. Ces vêtements, à la fois capteurs et actuateurs, seraient en effet capables de détecter leur taux d’étirement ou de compression et de générer immédiatement une rétroaction tactile sous forme de pression, d’étirement latéral ou de vibration. De telles fibres pourraient être intégrées dans des vêtements qui aideraient des chanteurs ou des athlètes à mieux contrôler leur respiration ou qui aideraient des patients qui se remettent d’une maladie ou d’une intervention chirurgicale à retrouver leur respiration, ou encore qui constitueraient un traitement alternatif de l’apnée du sommeil.
Les OmniFibers sont en fait des fibres composites qui contiennent un canal creux en âme qui peut être activé par un système fluidique (air comprimé ou eau pressurisée), de manière à les faire fonctionner comme des muscles artificiels, mais sans nécessiter d’activation thermique comme c’est le cas habituellement. Ces fibres, qui peuvent être pliées, étirées, et enroulées sur demande, comportent en outre des capteurs extensibles qui sont capables de détecter et de mesurer une contrainte d’étirement avec un temps de réponse très court. Fines et souples, ces fibres composites peuvent être facilement cousues, tissées ou tricotées à l’aide d’équipements conventionnels. Elles comportent cinq couches élaborées à partir de matériaux peu onéreux : un canal creux en âme, un tube élastomère siliconé, un système de capteur piézoélectrique souple et extensible, une tresse en polymère extensible, et un filament non extensible de contrainte mécanique.
Pour valider leur concept, les chercheurs ont élaboré un prototype de vêtement qu’un chanteur a pu tester. Les mouvements de la cage thoracique du chanteur ont alors été enregistrés, puis les données du capteur ont été traduites en retour tactile. L’équipe poursuit actuellement ses investigations afin de miniaturiser l’ensemble de leur système et de pouvoir produire des fibres plus longues. Ces développements ont fait l’objet d’une présentation en ligne en octobre 2021, lors du 34th Annual Association for Computing Machinery’s Symposium on User Interface Software and Technology sous l’intitulé « OmniFiber: Integrated Fluidic Fiber Actuators for Weaving Movement based Interactions into the ‘Fabric of Everyday Life’ ».
Serveur web : https://news.mit.edu/2021/fibers-breath-regulating-1015
Date : 03/2022