Une forme confortable

Les textiles intelligents détectent les mouvements de leurs utilisateurs.

Les scientifiques du MIT ont récemment développé des textiles intelligents qui sont confortables et ajustés. Ce textile intelligent détecte les mouvements de ses utilisateurs. Il peut reconnaître les activités de son porteur, comme marcher, courir et sauter.

Ils ont utilisé un type particulier de fil de plastique et l'ont fondu. Ce processus est connu sous le nom de thermoformage. Ce faisant, les scientifiques pourraient améliorer considérablement la précision des capteurs de pression tissés dans des textiles tricotés multicouches, qu'ils appellent 3DKnITS.

En utilisant ce processus, ils ont créé une chaussure et un tapis intelligents. Plus tard, ils ont mesuré et interprété les données des capteurs de pression en temps réel en utilisant des systèmes matériels et logiciels nouvellement développés. Avec un taux de précision d'environ 95 %, l'algorithme d'apprentissage automatique a anticipé les mouvements et les positions de yoga qu'une personne ferait en se tenant debout sur le tapis textile intelligent.

Pour fabriquer leur textile intelligent, les scientifiques ont profité de la technologie du tricot numérique. La technologie permet un prototypage rapide et peut être facilement mise à l'échelle pour une fabrication à grande échelle.

La machine à tricoter numérique tisse des couches de tissu avec des rangées de fils standard et fonctionnels. Le tissu tricoté multicouche est constitué d'un tricot piézorésistif qui change de résistance lorsqu'il est pressé, pris en sandwich entre deux couches de tricot de fil conducteur. La machine coud ce fil utile en rangées horizontales et verticales sur le tissu conformément à un motif. Un capteur de pression est réalisé là où les fibres fonctionnelles se croisent.

Mais le fil est doux et souple, de sorte que les couches se déplacent et se frottent les unes contre les autres lorsque le porteur bouge. Cela génère du bruit et provoque une variabilité, rendant les capteurs de pression beaucoup moins précis.

Irmandy Wicaksono, assistant de recherche au MIT Media Lab, a trouvé une solution à ce problème. Il a observé des ouvriers fabriquer des baskets à l'aide de fils thermoplastiques qui commenceraient à fondre lorsqu'ils seraient chauffés à plus de 70 degrés Celsius, ce qui durcit légèrement le textile afin qu'il puisse conserver une forme précise.

Il a décidé d'essayer d'intégrer la fusion des fibres et le thermoformage dans le processus de fabrication textile intelligent.

Il a déclaré : « Le thermoformage résout le problème du bruit car il durcit le textile multicouche en une seule couche en serrant et en faisant fondre l'ensemble du tissu, améliorant ainsi la précision. Ce thermoformage nous permet également de créer des formes 3D, comme une chaussette ou une chaussure, qui s'adaptent à la taille et à la forme précises de l'utilisateur.

Après cela, il avait besoin d'un système pour traiter avec précision les données des capteurs de pression. Étant donné que le tissu est tricoté en grille, les scientifiques ont développé un circuit sans fil qui balaye les lignes et les colonnes du textile et mesure la résistance à chaque point.

Ils ont également créé un système qui affiche les données du capteur de pression sous forme de carte thermique. Ces images sont transmises à un modèle d'apprentissage automatique, qui est formé pour détecter la posture, la pose ou le mouvement de l'utilisateur en fonction de l'image de la carte thermique.

Selon les scientifiques, leur textile intelligent pourrait être utile, notamment dans les soins de santé et la réadaptation. Par exemple, il pourrait être utilisé pour produire des chaussures intelligentes qui suivent la démarche d'une personne qui réapprend à marcher après une blessure ou des chaussettes qui surveillent la pression sur le pied d'un patient diabétique pour prévenir la formation d'ulcères.

Les scientifiques explorent maintenant des applications plus créatives. En collaboration avec un sound designer et un danseur contemporain, ils ont développé un tapis textile intelligent qui pilote des notes de musique et des paysages sonores basés sur les pas du danseur pour explorer la relation bidirectionnelle entre musique et chorégraphie.

Eric Berkson, professeur adjoint de chirurgie orthopédique à la Harvard Medical School et chirurgien orthopédiste en médecine sportive au Massachusetts General Hospital, qui n'a pas participé à cette recherche, a déclaré : « C'est toujours étonnant de voir la technologie progresser de manière aussi significative. -monde (hors du laboratoire). Cette réflexion améliorera les techniques de prévention et de détection des blessures et aidera à évaluer et à diriger la réadaptation."

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