Textiles intelligents : Technologie textile fonctionnellement intégrée pour l’industrie et les équipementiers

Les textiles intelligents (également appelés textiles e-technologiques ou textiles intelligents) sont des textiles dotés de fonctions techniques intégrées. Des fils, câbles ou fibres conducteurs sont incorporés au matériau de base par broderie technique ou d'autres procédés textiles. Ces textiles chauffent, mesurent, conduisent ou transmettent des informations sans perdre leur souplesse ni leur élasticité. Dans le secteur industriel, ils sont utilisés comme éléments chauffants, capteurs, électrodes ou pistes conductrices dans les produits des fabricants d'équipement d'origine (OEM) des secteurs des technologies médicales, de l'automobile et de la mécanique.

Dans un appareil portable (par exemple, une montre connectée), l'électronique est un composant séparé, fixé ou monté sur un support. Avec les textiles intelligents, la fonction technique est intégrée directement à la structure textile. Les matériaux conducteurs font partie intégrante du tissu, sans être collés ni cousus. Ceci préserve les propriétés du textile : le matériau reste souple, extensible et, dans de nombreux cas, lavable.

Les vêtements intelligents (ou vêtements connectés) sont des vêtements intégrant des composants électroniques destinés au grand public, comme des vestes chauffantes ou des maillots de sport avec suivi de la fréquence cardiaque. Dans un contexte industriel, les textiles intelligents vont plus loin : ils comprennent des composants textiles fonctionnels tels que des éléments chauffants, des capteurs, des électrodes et des pistes conductrices, que les fabricants d'équipement d'origine (OEM) intègrent à leurs produits. Embro produit ces textiles intelligents industriels, et non les produits destinés au grand public.

Les textiles intelligents actifs intègrent des composants électroniques directement dans le matériau textile. Contrairement aux textiles intelligents passifs (par exemple, les tissus absorbant les UV ou les revêtements antimicrobiens), les versions actives contiennent des capteurs, des actionneurs ou des pistes conductrices qui traitent les signaux électriques. On peut citer comme exemples les éléments chauffants textiles à résistance définie, les capteurs de pression textiles pour applications orthopédiques ou les électrodes EMS pour dispositifs thérapeutiques.

Les quatre méthodes courantes sont la broderie technique, le tissage/tricot, l'impression à l'encre conductrice et le laminage/collage. La broderie technique offre la plus grande liberté en termes de géométrie et de choix des matériaux : des fils de 0,04 mm, en acier inoxydable, argent, carbone et autres matériaux, peuvent être appliqués sur n'importe quel support. Cette méthode convient aussi bien aux prototypes qu'aux grandes séries.

Les applications industrielles des textiles intelligents se trouvent principalement dans les technologies médicales (électrodes textiles, tapis chauffants pour appareils thérapeutiques), l'automobile (chauffage des batteries, des sièges et des habitacles), la mécanique (chaleur de process, manchons chauffants et chauffage des armoires électriques), ainsi que les transports et la logistique (chauffage au sol dans les véhicules et conteneurs de transport chauffants). D'autres domaines d'application incluent la sécurité au travail, le sport et les solutions domotiques.

Le processus type comprend cinq étapes : analyse des besoins (géométrie, fonction, matériau, quantité), conception CAO de l’élément textile fonctionnel, production d’un prototype pour validation dans le processus du client, optimisation basée sur les résultats des tests et production en série. Chez Embro, toutes ces étapes sont réalisées sur le site de Falkenstein, dans le Vogtland. Le délai entre la consultation initiale et la validation de la production en série dépend de la complexité de l’application et des exigences réglementaires.

Embro fabrique des textiles intelligents en petites et grandes séries sur les mêmes machines à broder. La production pilotée par CAO/FAO élimine les coûts d'outillage et ne requiert aucune quantité minimale de commande pour les premières commandes. Ce procédé convient donc parfaitement aux prototypes, aux premiers échantillons et aux séries pilotes avant le passage à une production à grande échelle.