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Les textiles intelligents : une source d'inspiration pour la mode

Qu'est-ce qu'un textile intelligent ?

Smart textiles, e-textiles, textiles intelligents ou multifonctionnels : de nombreuses appellations sont employées pour désigner ces textiles qui en font un peu plus que les autres. Mais au fond, qu'est-ce qui distingue un textile intelligent d'un textile plus traditionnel, et quelles sont les tendances dans ce domaine ? Retour sur près de trente ans d'innovations, du MIT à nos penderies.

De manière générale, un objet est qualifié d'intelligent lorsqu'il est capable de s'adapter à une situation, c'est-à-dire de détecter et de réagir à un stimulus (signal électrique, mais aussi variation de température, contrainte mécanique ou information chimique). On distingue différents niveaux, avec :

  • Les structures intelligentes passives, capables de détecter un stimulus
  • Les structures intelligentes actives, capables d'y réagir d'une manière pré-programmée
  • Et enfin les structures intelligentes adaptatives, possédant une capacité d'apprentissage capable de s'adapter à la situation

Les textiles et en particuliers les vêtements offrent des supports de choix pour l'innovation et de nombreuses expérimentations ont été menées depuis la fin du XXe siècle, avec plus ou moins de succès, pour transformer les textiles traditionnels en structures intelligentes passives, actives ou adaptatives.

Du wearable computing aux smart textiles

Une première méthode pour intégrer de l'intelligence à un textile consiste à lui adjoindre des composants électroniques. Dans les années 1990, un département du MIT (Massachusetts Institute of Technology), porté par Steve Mann, développe le concept de wearable computing. Steve Mann, lui-même parfois qualifié de cyborg en raison de la caméra perpétuellement fixée à son crâne, définit le concept de wearable computing comme l'action de porter un ordinateur sur le corps. Fantaisiste au moment de sa création, ce concept semble se rapprocher de nous un peu plus chaque jour, à l'heure du quantified self.

Après plusieurs expérimentations imposant le port de composants de plastique et de métal à même la peau, d'autres chercheurs du MIT ont considéré la possibilité d'intégrer l'ordinateur dans un support souple, confortable, respirant et déjà en contact avec le corps au quotidien.

Ces travaux ont mené le département textile, porté par Maggie Orth, à poser au début des années 2000 les bases des textiles électroniques. Les prototypes développés employaient des fils textiles conducteurs, brodés ou tissés au sein de l'étoffe, afin de relier entre eux différents composants électroniques (capteurs, LED, cartes électroniques, mini-batteries). Certains d'entre eux sont extraordinaires de poésie, telle cette Firefly Dress : deux épaisseurs d'organza en fils métalliques, séparés par un voile de nylon qui supporte quelques dizaines de LED. Lorsque le corps bouge, les extrémités des LED entrent en contact avec l'organza conducteur et s'illuminent, formant un motif sans cesse changeant et toujours nouveau. On imagine la minutie nécessaire à cette création ! Portés par leur enthousiasme, ces jeunes chercheurs avaient-ils conscience qu'ils créaient un nouveau champ de recherche, qui inspirerait des milliers d'autres chercheurs et créateurs pour les décennies à venir ?

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Firefly Dress

De l'aveu propre de Maggie Orth, leurs premières créations étaient longues et fastidieuses, puisque cousues et brodées à la main. Rapidement, le département des textiles intelligents du MIT a donc cherché à automatiser le processus de réalisation, en travaillant sur la e-broderie, c'est-à-dire la commande numérique de brodeuses pour fixer des fils métalliques conducteurs. Ces travaux d'automatisation de la création en e-textiles allaient permettre, presque vingt ans plus tard, la réalisation de vêtements connectés visant à être commercialisées : on peut penser en particulier au projet Jacquard. La veste connectée née des efforts conjoints de Google et de Levis devrait être commercialisée cette année. Les dernières annonces laissent même présager une sortie au printemps 2017, pour un coût n'excédant pas 400 euros. Cette veste en jean permet à son porteur d'interagir avec son smartphone, grâce à un denim connecté intégrant des fils métalliques conducteurs, des capteurs et un système de communication Bluetooth. Des travaux intéressants ont été effectués concernant l'intégration de la technologie au textile, notamment en travaillant sur la souplesse du denim, sur le tissage des fils connectés et sur la lavabilité de l'ensemble. Cependant il semble que beaucoup de composants essentiels restent des puces et des circuits électroniques, rigides, fixés en surface de la veste. En cela, la veste Jacquard développée par Levis est l'héritière directe des premiers travaux sur les wearables et les e-textiles initiés au MIT.

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Des créateurs français s'approprient les e-textiles

Presque immédiatement après l'apparition de ces e-textiles dans des laboratoires de recherche, des créateurs s'appropriaient ces nouveaux matériaux afin d'en exploiter les possibilités créatives. C'est le cas en particulier de deux créateurs, qui ont montré pendant tout leur parcours une véritable passion pour les technologies innovantes : Elisabeth de Senneville et Olivier Lapidus.

Elisabeth de Senneville, créatrice d'avant-garde depuis toujours fascinée par les matériaux futuristes, a sans cesse su extraire des innovations des laboratoires et des industries où elles étaient cloisonnées : fibre d'aluminium découverte à la NASA puis employée par elle pour concevoir des robes, neoprène jusqu'alors réservé aux usages sportifs, nontissé Tyvek utilisé pour le packaging industriel ou impression d'hologrammes. Après s'être intéressée ainsi aux textiles techniques, son regard se tourne vers la possibilité de connecter des textiles. Elle fait défiler au Louvre, en 1999, des robes brodées de fibres optiques et des chemises équipées de capteurs d'humidité réagissant à la météo. Elisabeth de Senneville apparait aujourd'hui comme une précurseure des e-textiles dans la mode.

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Elisabeth de Senneville

Quelques mois plus tard, dans son défilé haute couture pour l'été 2000, Olivier Lapidus présentait une robe vidéo incluant un écran plat, une robe musicale équipée d'un téléphone, d'une radio et d'un haut-parleur, des broderies de fils électroluminescent alimentés par batterie, des tailleurs fournis en énergie par des rubans solaires et enfin une robe de mariée en Jacquard de fibres optiques, entièrement éclairée, présentée dans le noir. Une version inspirée de cette robe de mariée est d'ailleurs exposée depuis 2014 au Musée lyonnais des Confluences, réalisée comme la première par l'entreprise lyonnaise Brochier Technologies mais dessinée cette fois par Mongi Guibane. Formée d'un bustier associé à un jupon, cette pièce de collection associe tradition lyonnaise et modernité en entremêlant la soie au polyester, au polyamide et aux fibres optiques, tissés par méthode Jacquard. La lumière sans cesse mouvante de la robe est contrôlée par 108 LED blanches, commandées indépendamment.

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Olivier Lapidus

La nouvelle génération de créateurs de e-textiles

Hussein Chalayan et Cute Circuit, dont nous vous parlions ici ces derniers jours, sont les dignes héritiers de ces précurseurs du e-textile et de la fashiontech. En particulier, la Galaxy Dress de Cute Circuit et ses 24 000 LED pourrait bien être inspirée par la Firefly Dress développée par Maggie Orth au MIT ! Quant à la veste connectée « Jacquard » développée par Google et Levis, sa sortie prochaine pourrait apporter un immense coup de projecteur à ces wearables plus souples, plus légers et plus confortables.

A l'avenir : des matériaux plus souples et moins d'électronique

L'inclusion de capteurs, de fils conducteurs, de batteries et de réseaux de LED dans les vêtements permet une nouvelle gamme d'expression pour le créateur. Initié par des chercheurs-designers dans les années 1990, ce genre continue toujours de s'exprimer aujourd'hui, et pourrait même aboutir à quelques commercialisations. Afin d'apporter « l'intelligence » au textile, des composants électroniques sont fixés en surface de l'étoffe. Cependant, l'électronique appliquée au textile a ses limites, et celles-ci sont bien souvent le confort du porteur, la légèreté et la lavabilité. Pour répondre à ces problématiques, une nouvelle génération de smart textiles fait son apparition, en choisissant d'exploiter les propriétés innovantes de matériaux adaptatifs, intrinsèquement capables de modifier leurs propriétés : changement de couleur ou de forme, émission de parfum ou conduction électrique variable.


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Medtech et Fashiontech

La ville de Lyon accueillait en novembre dernier son tout premier Hacking Health. Sur un weekend, cet événement dédié à l’innovation dans la santé a vu naître et se développer une vingtaine de projets s’attaquant à des domaines aussi variés que la communication des personnes malentendantes (Logos, prix médico-social), l’accompagnement à la prise de traitement contre l’asthme chez les jeunes enfants (Joe, prix start-up, également lauréat du grand prix du RespirHacktion en septembre 2016) ou encore le suivi de la polyarthrite rhumatoïde (HandstaCare, prix sanitaire).

Hacking Health au service de la Medtech

A l’origine de cet événement d’ampleur mondiale, une volonté de révolutionner le domaine de la santé en mettant en contact des professions qui, en temps normal, ne se croisent que très rarement : designers et médecins, hackers et patients, développeurs et professionnels de santé. Depuis le premier Hacking Health à Montréal en 2012, 45 weekends se sont succédés en quatre ans sur les cinq continents, amenant plus de 7000 participants à travailler en équipe autour de 600 projets dans ces weekends qui allient goût de l’entrepreneuriat et M&Ms à volonté.

2016 oblige, les objets connectés ont occupé une place de choix dans ce Hacking Health lyonnais. Qu’ils soient là pour mesurer, accompagner, conseiller ou communiquer, ces sympathiques compagnons technologiques du quotidien prennent tout leur sens dans des applications liées à la santé. Autant la frénésie actuelle qui voit tout objet devenir impérativement connecté peut parfois sembler futile voire « gadget » dans certains cas (avez-vous vraiment besoin de toilettes connectées ?), autant la santé lui offre des défis urgents, indispensables et à la hauteur de ses possibilités.

Figure : les toilettes connectées Numi Comfort Height de Kohler, développées en 2014, sont équipées d’un détecteur de présence et d’une cuvette chauffante.
Les toilettes connectées Numi Comfort Height de Kohler, développées en 2014, sont équipées d’un détecteur de présence et d’une cuvette chauffante.

Afin d’être capables de mesurer de manière fiable des signaux physiologiques (rythme cardiaque, respiratoire, température du corps, …), ces objets connectés healthtech requièrent bien souvent d’être en contact avec le corps pendant de longues périodes. Or le plastique et le métal, traditionnellement employés, se révèlent lourds, rigides et inconfortables lorsqu’il s’agit de les porter ceux-ci à même la peau. Le Rapael Smart Glove, un gant connecté conçu par l’entreprise coréenne Neofect, apporte certes une solution innovante et efficace pour la rééducation des patients ayant souffert d’un AVC ; mais difficile d’imaginer que cette structure entièrement plastique soit confortable pour son porteur… et donc que le patient à qui cette invention est destinée s’en servira volontiers.

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Le Rapael Smart Glove de Neofect

Les questions liées au confort d’utilisation, à l’ergonomie et à la discrétion sont essentielles pour s’assurer du succès d’un dispositif médical connecté. En cela, les textiles connectés apportent une solution nouvelle, alliant la performance de ses capteurs au confort, à la souplesse et à la facilité d’usage.

Plusieurs des projets initiés durant ce Hackathon lyonnais envisagent d’employer des textiles connectés. Le projet BeActive cherche à encourager la mobilité des personnes âgées. Rien de mieux pour rester en forme que de maintenir une activité physique : c’est vrai à tout âge, et cela devient essentiel pour les seniors, chez qui le maintien de 30 minutes de marche quotidiennes permet de conserver des capacités musculaires, de retarder la dépendance et de fuir la solitude. Parce qu’on n’arrête pas de jouer avec l’âge, BeActive a choisi de proposer le levier de la gamification pour encourager l’activité physique. Une semelle connectée, comme celles proposées par Feet Me ou Digitsole, est reliée à une application sur plate-forme mobile ou sur ordinateur. Vous avez atteint 3000 pas par jour ? Félicitations, vous débloquez le niveau suivant… et gagnez 10 % de réduction chez votre pâtissier préféré, partenaire de l’opération, qui (comme ça tombe bien !) se trouve justement à quelques minutes de marche de chez vous, encourageant une nouvelle sortie. Votre médecin traitant, en parallèle, suit vos progrès au quotidien. Le choix d’une semelle connectée amène une discrétion, une facilité d’usage et un confort que n’auraient pas eus un podomètre ou une montre connectée.

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La semelle connectée de FeetMe

HandstaCare : Medtech et Rhumatologie

Le projet HandstaCare, auquel j’ai eu le plaisir de contribuer, s’est quant à lui attaché à améliorer le suivi des patients atteints de maladies rhumatismales. En effet, le rhumatologue adapte le traitement de son patient en fonction des retours que lui fait celui-ci sur l’évolution de sa maladie entre chaque consultation. Efficace si ce dernier prend le temps de noter au quotidien chaque événement, chaque nouveau symptôme et la fréquence de ses poussées inflammatoires… Mais lorsqu’on sait que six à neuf mois peuvent s’écouler d’une consultation à l’autre, et que ces maladies touchent aussi bien les jeunes actifs que les seniors, on comprend que cette prise de notes puisse être laborieuse et décourageante. Les consultations se déroulent donc fréquemment sur la base du ressenti immédiat du patient. HandstaCare se propose de faciliter ce suivi tout en lui apportant des éléments objectifs complémentaires. Une application sous la forme d’un journal de bord, ergonomique et simple à prendre en main, est accompagnée d’un gant connecté 100 % textile. Ce dernier emploie des capteurs de pression et d’allongement, capables de quantifier la raideur et le gonflement des articulations. Ces capteurs sont formés de fils conducteurs en nanotubes de carbone, des matériaux qui voient leur conductivité électrique changer en fonction de leur déformation. Un prototype est actuellement en cours de préparation, et le groupe de travail souhaite désormais développer une start-up développant commercialement cette technologie.

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Prototype de gant connecté 100% textile par Handstacare

Medtech et Fashiontech  : l'esthétique en avant

Et la Fashiontech dans tout ça ? L’aspect esthétique est essentiel dans le développement de ces nouveaux produits. Inutile de développer un textile connecté lourd, inconfortable et inesthétique : il aura beau avoir toutes les propriétés techniques nécessaires, personne ne le portera. Une fois leur maladie maîtrisée et stabilisée, de nombreux patients n’ont qu’une envie : l’oublier. Le développement d’une solution technique affichant de manière trop visible son caractère de « dispositif de santé » a donc toutes les chances de ne pas être utilisée ; et ce, alors même que son utilisation pourrait simplifier la vie de son porteur, voire accélérer sa guérison. Un aspect particulièrement essentiel pour les solutions de gérontechnologies (les innovations destinées aux seniors). Proposez un objet connecté à votre grand-mère en lui soutenant que « mais si, mamie, ça a été développé tout exprès pour les vieux ! », vous avez toutes les chances de vous entendre rétorquer que ça va très bien, merci. Une solution medtech efficace devra prendre en compte ces aspects de design, de confort, d’ergonomie et d’esthétique. La sphère fashiontech a donc tout à lui apporter.  Et n’oublions pas que, dans de nombreux cas, les innovations développées pour le médical ont tendance à se démocratiser par le sport… et que le vêtement connecté développé aujourd’hui pour le suivi des maladies cardiaques a toutes les chances d’être votre T-shirt de marathonien de demain.