Un nouveau type de fibre a été développé par des chercheurs du MIT , de l’Institut royal de technologie KTH suédois, et de l’Université d’Uppsala en Suède. Cette fibre peut être utilisée pour fabriquer un vêtement capable de détecter à quel point il est étiré ou comprimé, puis de fournir un retour tactile immédiat sous forme de pression, d’étirement latéral ou de vibration. De tels tissus, suggère l’équipe, pourraient être utilisés dans des vêtements qui aident les chanteurs ou les athlètes à mieux contrôler leur respiration, ou qui aident les patients qui se remettent d’une maladie ou d’une intervention chirurgicale à retrouver leur respiration.
Les fibres multicouches baptisées OmniFibers, contiennent un canal de fluide en leur centre qui peut être activé et permet à la fibre d’agir comme un muscle artificiel. Ce système contrôle la géométrie des fibres en pressurisant et en libérant un fluide, tel que de l’air comprimé ou de l’eau, dans le canal, permettant à la fibre d’agir comme un muscle artificiel. Les fibres contiennent également des capteurs extensibles qui peuvent détecter et mesurer le degré d’étirement des fibres. Les fibres composites résultantes sont suffisamment fines et flexibles pour être cousues, tissées ou tricotées à l’aide de machines commerciales standard.
La nouvelle architecture de fibre présente un certain nombre de caractéristiques clés. Sa taille extrêmement étroite et l’utilisation d’un matériau peu coûteux facilitent la structuration des fibres en une variété de formes de tissu. Il est également compatible avec la peau humaine, car sa couche externe est basée sur un matériau similaire au polyester commun. Et, son temps de réponse rapide et la force et la variété des forces qu’il peut transmettre permettent un système de rétroaction rapide pour la formation ou les communications à distance utilisant l’haptique (basé sur le sens du toucher).
Les fibres composites souples comportent cinq couches : le canal interne pour les fluides, un tube élastomère à base de silicone pour contenir le fluide , un capteur souple extensible qui détecte la contrainte comme un changement de résistance électrique, un polymère tressé extensible qui contrôle les dimensions extérieures de la fibre, et un filament non extensible qui fournit une contrainte mécanique sur l’extensibilité globale.
Comme première application de test du matériau, l’équipe a créé un type de sous-vêtement que les chanteurs peuvent porter pour surveiller et reproduire le mouvement des muscles respiratoires, pour fournir un retour kinesthésique (rapporté à la perception des déplacements des différentes parties du corps) à travers le même vêtement afin d’encourager une posture et des schémas respiratoires optimaux pour obtenir la performance vocale souhaitée .
La même approche pourrait être utilisée pour aider les athlètes à apprendre à mieux contrôler leur respiration dans une situation donnée, ou pour aider les patients à retrouver une respiration saine après une intervention chirurgicale majeure ou une maladie respiratoire telle que Covid-19, ou même comme traitement alternatif de l’apnée du sommeil voire de la dépression. L’équipe prévoit de continuer à travailler sur la miniaturisation du système pour le garder aussi discret que possible, et à développer le système de fabrication pour pouvoir produire des filaments plus longs.
Source: https://news.mit.edu/– 15/10/12