Des recherches «brûlantes» pour des textiles polyvalents

Les tissus du futur absorbent la transpiration sans finir mouillés et protègent les pompiers contre les brûlures. Ces textiles font l’objet de recherches à l’Empa de Saint-Gall. Une classe de l’école cantonale de Trogen a visité les laboratoires.

Mannequin pour essais scientifiques

Tino et Lilian observent «James», un mannequin d‘essai qui subit souvent la pluie pour servir la science.

Empa à Saint-Gall

Quelque 60 scientifiques se consacrent à la recherche dans le domaine du textile à l‘Empa à Saint-Gall.

Nous connaissons tous les textiles fonctionnels: veste imperméable qui nous tient chaud et nous permet de rester au sec par temps de chien ou pantalon de ski qui ne se déchire pas même en contact avec des pierres cachées sous la neige. Pour équiper les vêtements de telles fonctions, on a fait appel au savoir-faire de chimistes, physiciens et scientifiques des matériaux. Parmi eux, les chercheurs de l’Empa à Saint-Gall. Marcel Halbeisen, chef de projet à l’Empa, nous montre un objet important de ses recherches: le système de filage par fusion. Ce système lui permet de fabriquer des fibres textiles à partir de différentes matières plastiques, en fonction des propriétés dont devra être doté le textile. Grâce à cette machine, les chercheurs ont également développé un nouveau gazon artificiel dont l’herbe reste bien droite après un match de football, et qui ne provoque pas de brûlures en cas de chute. Les brins d’herbe contiennent un noyau en polyamide rigide entouré d’une enveloppe en polyéthylène souple. Halbeisen et ses collègues ont donc combiné les avantages de deux matières plastiques différentes dans un seul textile. Dans le cadre d’un autre projet, les scientifiques ont intégré du dioxyde de titane photocatalytique dans une fibre textile grâce au système de filage par fusion. Le dioxyde de titane a une propriété pratique: celle d’éliminer les mauvaises odeurs ambiantes lorsqu’il est en contact avec la lumière. Des rideaux confectionnés à partir de cette fibre synthétique pourraient ainsi un jour contribuer à éliminer les mauvaises odeurs dans le salon.

Revêtement de surface dans un nuage gazeux lumineux

Technologie assistée par plasma

Le chercheur de l‘Empa Marcel Halbeisen explique aux élèves de l‘école cantonale de Trogen la technologie assistée par plasma.

Le dispositif pour le revêtement assisté par plasma est unique en Suisse. Les gaz dans cette chambre, tel que l’azote, l’hydrogène ou le méthane, sont énergétiquement chargés jusqu’à ce qu’ils luisent comme dans un tube fluorescent. Des combinaisons chimiques sont créées par les gaz réactifs chargés à la surface des fibres textiles présentes. Ainsi, par exemple, une fibre de polyester, qui est normalement hydrofuge, peut être modifiée de manière à pouvoir absorber une couche superficielle ultrafine d’eau. Les chercheurs sont parvenus à développer un tissu qui absorbe la transpiration, mais qui ne se mouille pas. Voilà qui représente un sacré avantage pour les vêtements de sport: d’une part, le textile protège le corps de l’humidité et du froid. D’autre part, l’eau qui s’évapore à la surface offre une sensation de fraîcheur dès que le sportif est actif.

Robot qui transpire

Le robot transpirant SAM (Sweating Agile Mannequin) présenté à Benjamin, Till et Adrian.

Un «robot transpirant» de l’Empa permet de vérifier si les personnes qui porteront ces nouveaux vêtements se sentiront à l’aise. Le mannequin jaune,équipé de douzaines de capteurs répartis sur tout le corps, simule la transpiration chez une personne au cours de différentes activités et selon les vêtements qu’elle porte. Les textiles sont optimisés sur la base de ces mesures. Au final, ils sont toujours testés sur des personnes. Les scientifiques invitent pour ce faire des sportifs de haut niveau dans leur chambre climatique. Les athlètes doivent par exemple courir sur un tapis sous différentes conditions atmosphériques tandis que les scientifiques mesurent la transpiration, la température corporelle et la composition chimique de l’haleine.

Lance-flammes pour les essais au feu

Mannequi face au feu

Patrick observe «Henry», le mannequin en métal noir qui affronte les lance-flammes.

Non loin du dispositif pour le revêtement assisté par plasma se trouve une salle d’essais au feu digne d’un James Bond. Là, nous découvrons un mannequin en métal noir, «Henry» comme l’ont appelé les chercheurs. Henry est régulièrement enflammé à l’aide de douze lance-flammes afin de tester les vêtements de protection des pompiers.
D’après Halbeisen, il s’agit d’un domaine de recherche «brûlant» car les tenues de protection, bien que sûres, ne peuvent répartir ni évacuer correctement l’énorme chaleur à laquelle elles sont exposées lors d’un grand incendie. Conséquence: les pompiers souffrent de brûlures.

Les chercheurs mesurent donc avec précision, grâce aux mannequins, quelles parties de la tenue de protection sont exposées à quel degré de chaleur. Ils tentent, au moyen de différentes matières textiles, de contrôler cette chaleur de manière à ce qu’elle soit sans danger pour celui qui porte la tenue. Les collègues de Halbeisen effectuent actuellement des recherches sur des tenues dotées de capteurs intégrés. Ceux-ci pourraient avertir les pompiers dès que le textile n’est plus en mesure de les protéger de la chaleur et qu’ils risquent d’être brûlés. Mais pour le moment, il ne s’agit encore que d’un projet, même pour les scientifiques de Saint-Gall.

 

Texte: SATW / Samuel Schläfli
Images: SATW / Franz Meier
Source: Technoscope 2/11: Textiles fonctionnels
Technoscope est la revue technique de la SATW destinée aux jeunes
Évaluation moyenne:
  •  
(0 Évaluations)

Qu'en dis-tu?

Cet article n'a pas encore reçu de commentaires.