Des chercheurs développent un nouveau tissu pour nous protéger de la chaleur

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| Pixabay

Le réchauffement climatique va nécessairement nous obliger à supporter des températures toujours plus élevées. Pour lutter contre cette chaleur extrême, des chercheurs chinois ont eu l’idée de développer un « méta-tissu » à base de nanoparticules réfléchissant les rayons du soleil. Des vêtements conçus à partir de ce textile innovant pourraient nous permettre de rester au frais, même par temps caniculaire.

Les vagues de chaleur se font de plus en plus fréquentes ; s’il faut reconnaître que cela n’était pas spécialement flagrant en France cet été, plusieurs régions du monde n’ont pas été épargnées par le phénomène : plus de 40°C pendant une semaine en Grèce le mois dernier, plus de 47°C relevés en Espagne à la mi-août, 40°C par endroits au Québec, jusqu’à 50°C enregistrés en Californie début août… Si ce n’est pas déjà fait, vous allez peut-être un jour équiper votre foyer d’un climatiseur, un engin certes efficace en apparence, mais qui ne fera qu’augmenter davantage la température extérieure. Sans compter que ces appareils peuvent rejeter des fluides frigorigènes polluants dans l’air.

Il est donc urgent de trouver une solution plus saine et durable pour nous protéger de l’augmentation des températures à venir. La conception de vêtements rafraîchissants semble être une approche intéressante. En plus d’améliorer le confort de chaque individu et de préserver les plus fragiles, les chercheurs à l’origine de ce concept espèrent que leur nouveau matériau servira d’alternative à la climatisation des habitats — un marché en constante augmentation depuis plusieurs années, qui représente 10% de la consommation mondiale d’électricité selon l’International Energy Agency.

Un matériau capable de réfléchir toutes les longueurs d’onde

Le méta-tissu en question est composé de fibres synthétiques et de nanoparticules qui réfléchissent la lumière et la chaleur. Il a été testé en 2020 en conditions réelles : un étudiant de l’Université du Zhejiang, en Chine, habillé d’un gilet blanc, s’est assis à la lumière directe du soleil pendant une heure. La moitié de ce gilet était faite de coton standard, tandis que l’autre moitié était constituée de méta-tissu. Les chercheurs ont surveillé la température corporelle du sujet à l’aide de capteurs situés sur sa peau et de caméras infrarouges.

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Au bout d’une heure, la partie du corps recouverte du nouveau tissu était près de 5 °C inférieure à celle de la partie couverte par du coton ! Des tests effectués sur une durée plus longue — sur un matériau simulant la peau humaine et non sur des sujets humains — ont fourni des résultats tout aussi encourageants : sur une période de 4 heures, le simulateur de peau recouvert de méta-tissu était respectivement 5 et 6,8 °C plus froid que celui recouvert de coton et d’élasthanne, et 10,2 °C plus froid qu’un autre non recouvert (simulant la peau nue).

Le concept de textile permettant de réguler la chaleur corporelle n’est pas nouveau. Mais là où ce méta-tissu se démarque des autres vêtements anti-UV existants, c’est qu’il ne se contente pas de bloquer les rayons pour protéger la peau des méfaits du Soleil : il gère également la chaleur. Il est en effet composé d’une fibre synthétique enduite de polytétrafluoroéthylène (du Téflon) et contient de minuscules nanoparticules de dioxyde de titane — soit le même composant qui est utilisé comme filtre UV dans les crèmes solaires.

Alors que le dioxyde de titane réfléchit la plupart des ondes lumineuses, il absorbe les UV ; le Téflon, au contraire, réfléchit les longueurs d’onde UV. La combinaison du Téflon et du dioxyde de titane permet donc de réfléchir la quasi-totalité de la lumière du Soleil (ultraviolet, visible et infrarouge). « Essentiellement, c’est un miroir », résume Yaoguang Ma, l’un des chercheurs principaux du projet et professeur de sciences optiques et d’ingénierie à l’Université du Zhejiang. C’est aussi le premier textile à utiliser les mêmes principes de protection thermique que les peintures réfléchissantes utilisées pour les bâtiments et les navettes spatiales.

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Testé avec succès en conditions réelles — notamment sur des vêtements et des housses de voiture —, ce méta-tissu se comporte en outre comme les textiles traditionnels. Selon ses concepteurs, il peut être utilisé avec les machines à coudre du commerce et pour n’importe quel modèle de vêtements, sans avoir besoin d’équipement spécial ; il s’avère par ailleurs plus extensible que le coton et aussi durable que l’élasthanne. Pour mettre au point ce nouveau tissu, les chercheurs ont pris en compte le confort, la durabilité et les méthodes de fabrication à grande échelle — des caractéristiques qui font souvent défaut chez les autres textiles de régulation thermique développés jusqu’alors.

Ainsi, ce méta-tissu a véritablement le potentiel de nous aider à mieux supporter la chaleur. « Ce qui est vraiment bien, c’est qu’ils montrent en fait une manière très évolutive de faire cela, ce qui signifie que nous devrions nous attendre à ce que cela soit utilisé bientôt », souligne Jyotirmoy Mandal, chercheur à l’Université de Californie à Los Angeles, spécialiste des méta-matériaux et du refroidissement radiatif, qui n’a pas participé à l’étude. L’industrie textile étant un secteur très compétitif, plusieurs défis commerciaux restent cependant à relever, à commencer par séduire les consommateurs, qui seront sans doute difficiles à convaincre.

Selon Erik Torgerson, ingénieur de recherche à SRI International, l’ajout de particules de dioxyde de titane à un textile, comme c’est le cas ici, pourrait alourdir les vêtements. En outre, tout produit fabriqué à partir de textiles qui doivent réfléchir la lumière devra presque certainement être blanc — ce qui limite drastiquement les options des consommateurs. Ces derniers n’ont pas encore été invités à donner leur avis sur le méta-tissu, mais celui-ci intéresse déjà quelques dizaines d’entreprises d’après ses concepteurs. Côté prix, l’équipe estime qu’échanger un autre textile contre du méta-tissu ne devrait augmenter les coûts que de 1% environ. « Nous essayons de le rendre aussi bon marché que possible, afin qu’il puisse alors servir tous ceux qui ne sont pas riches, qui ne sont pas puissants », a déclaré Ma.

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Source : Science, S. Zeng et al.

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