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19 octobre 2013

Quand les vêtements deviennent intelligents...

Les chercheurs du Centre suisse d’électronique et de microtechnique (CSEM) mettent au point des t-shirts capables de surveiller l’état de santé des spationautes, des sportifs de haut niveau, de divers malades ainsi que des particuliers.

Josep Solà, entre deux mannequins endossant la technologie de pointe que développe le CSEM.
Josep Solà, entre deux mannequins endossant la technologie de pointe que développe le CSEM.

Look décontracté, barbe de trois jours, Josep Solà nous accueille à la cafétéria du Centre suisse d’électronique et de microtechnique (CSEM) à Neuchâtel. «J’avais besoin d’un café.» Cet ingénieur senior en recherche et développement déboutonne sa chemise à carreaux pour nous montrer l’habit intelligent qu’il porte en dessous: un «simple» t-shirt noir équipé de capteurs. Il allume ensuite son téléphone portable et fait défiler des images, l’une de son électrocardiogramme, une autre de son activité respiratoire, une autre encore de la fréquence de ses mouvements.

Nos produits fonctionnent, ce n’est pas de la science-fiction!

Les chercheurs du CSEM (une quarantaine d’hommes et de femmes qui œuvrent dans des domaines aussi variés que la mécanique, l’électronique ou l’expertise médicale) développent des textiles intelligents depuis une bonne dizaine d’années déjà. Attention, pas du genre slip qui fleure bon le parfum, soutien-gorge aux microcapsules gorgées d’actifs raffermissant ou shorty amincissant (si, si, ces produits existent!). Non, eux se sont spécialisés dans du sérieux: la surveillance des paramètres vitaux.

Les petites
électrodes embarquées dans les vêtements rendent compte du rythme cardiaque, de la respiration, de la température corporelle ou encore de l’oxygène dans le sang.
Les petites électrodes embarquées dans les vêtements rendent compte du rythme cardiaque, de la respiration, de la température corporelle ou encore de l’oxygène dans le sang.

Tout a commencé, ou presque, avec un mandat de l’Agence spatiale européenne (ESA), qui souhaitait améliorer les combinaisons de ses spationautes qu’elle jugeait à raison peu fiables et passablement inconfortables. «Elles ressemblaient à des sapins de Noël avec leurs câbles qui sortaient de partout», rigole notre interlocuteur. Les ingénieurs planchent alors sur un projet de vêtement plus compatible avec la vie dans l’espace et embarquant – c’est là l’essentiel – un système de monitoring capable de suivre à distance l’état physiologique des astronautes.

«C’est de la technologie, embarquée dans du textile»

En 2006, le CSEM livre une première version: un marcel avec capteurs, câbles et batterie. Pas vraiment du sur-mesure. «C’était assez rudimentaire, mais l’ESA était enchantée des améliorations que nous avions apportées.» Deux autres prototypes suivront, toujours plus performants et agréables à porter de l’avis des apprentis spationautes qui les ont testés lors de leur séjour de six mois à la base Concordia, un centre d’entraînement franco-italien perdu quelque part en Antarctique.

«Nous sommes en train de travailler sur la quatrième génération, la dernière probablement, qui devrait équiper les occupants de l’ISS, la station spatiale internationale.» Celle-ci se résume à deux rondelles de 4 cm de diamètre et de 1 cm d’épaisseur – elles ressemblent un peu à des toupies ou à des capsules de café, les plates – glissées au niveau de la poitrine dans un pull moulant.

Tout est là: capteurs, batterie, ordinateur et système de transmission radio. C’est de la technologie embarquée dans du textile.

Ces super-électrodes, qui seront sans doute réduites à la taille d’une puce électronique de 4 mm dans un avenir pas si lointain, enregistrent, traitent et transmettent une demi-douzaine de paramètres primaires (rythme cardiaque, électrocardiogramme, respiration, oxygène dans le sang, température corporelle, mouvements…) ainsi que de multiples paramètres secondaires tels que tension artérielle, niveau de stress, qualité du sommeil ou encore dépenses énergétiques.

Une autre option est aussi étudiée dans les laboratoires du CSEM, celle d’un vêtement aux fibres intelligentes intégrées. Mais cette dernière paraît moins séduisante, puisque ces textiles doivent être lavés et qu’ils perdent ainsi petit à petit leur fonctionnalité. Reste que cette variante, parce qu’elle est moins intrusive et plus confortable, peut s’avérer utile dans des cas bien spécifiques.

Des vêtements testés sur des sportifs de haut niveau

Le Dr Solà nous entraîne ensuite dans un labyrinthe constitué de couloirs jusqu’au centre Biomed, «là où nous testons notre matériel». Dans cette salle un brin austère sont alignés trois mannequins figurant l’évolution des maillots intelligents «tricotés» à Neuchâtel, un tapis de marche, un lit et différents appareils de mesure classiques. «Ici, nous expérimentons nos produits afin de valider scientifiquement les valeurs qu’ils affichent.»

Ces interfaces entre corps et textile sont également soumises à des essais en conditions extrêmes «par plein de gens, un peu partout dans le monde». Il y a eu notamment Sarah Marquis, l’infatigable marcheuse jurassienne. Il y a Yannick Ecœur, le vainqueur de la Patrouille des glaciers 2010, qui affine actuellement sa préparation dans les Alpes, à 3500 mètres d’altitude. Et le CSEM recourt encore aux animaux pour compléter sa batterie de tests.

Nous avons dû concevoir des t-shirts taille mouton, cochon et… cheval pour réaliser ces expériences.

De ce développement spatial très pointu ont découlé beaucoup de projets prometteurs. «Certains ont fini sur une voie de garage, d’autres sont en voie d’être valorisés par des entreprises proches de nous.» A l’image de SenseCore, une start-up fondée comme joint venture CSEM qui devrait commercialiser d’ici à la fin de l’année un dérivé du vêtement de l’ESA. Public cible? «D’abord les athlètes professionnels.»

D’autres pistes sont aussi explorées par les chercheurs du Centre suisse d’électronique et de microtechnique. Notamment dans le secteur de la santé avec des produits qui permettraient d’assurer le suivi médical de gens souffrant du trouble bipolaire, de personnes âgées, de malades chroniques ou encore de patients en convalescence à domicile. «Nous collaborons étroitement avec plusieurs établissements hospitaliers, principalement le CHUV à Lausanne et l’Hôpital de l’Ile à Berne.» Les rayons de la bibliothèque de Josep Solà ploient désormais davantage sous le poids des livres médicaux que des ouvrages consacrés à l’ingénierie…

Auteur: Alain Portner