Projet UPWEARS : des fibres végétales aux textiles

Avec le projet européen UPWEARS, les chercheurs de FEMTO-ST explorent le potentiel des matériaux biosourcés, de leur comportement mécanique à l’intégration de fonctions électroniques capables notamment de détecter les polluants environnementaux.

Pour les fibres végétales pour les textiles de demain :

Comment concevoir des textiles performants, intelligents et plus respectueux de l’environnement ? C’est l’ambition du projet européen UPWEARS, financé par le programme Horizon Europe, qui réunit 14 partenaires académiques et industriels de 7 pays (dont la Nouvelle-Zélande) autour du développement d’une nouvelle génération de textiles techniques à partir de ressources biosourcées comme le lin, le chanvre ou le liège.

Mené sur 4 ans, de septembre 2024 à août 2028, le projet bénéficie d’un budget total de 7,8 millions d’euros, dont 7 millions financés par Horizon Europe. Sa coordination est assurée par INRAE.

Au-delà du remplacement des fibres synthétiques, le projet vise à développer une chaîne de valeur complète, de la transformation des fibres végétales jusqu’à leur intégration dans des textiles fonctionnels, connectés et recyclables.

Au sein du consortium, l’Université Marie et Louis Pasteur, à travers FEMTO-ST, contribue à la compréhension du comportement des fibres végétales et au développement de fonctions microélectroniques intégrées au textile.

Comprendre comment les fibres végétales réagissent à leur environnement hygrothermique

Les équipes MAT’ECO et MICRO du département de Mécanique Appliquée de FEMTO-ST étudient la structure et le comportement mécanique des fibres végétales et des fils qui en sont constitués.

Leurs propriétés varient notamment en fonction de leur organisation interne et des conditions environnementales. L’humidité peut ainsi provoquer le gonflement des fibres et modifier leurs propriétés mécaniques.

Grâce à la microtomographie aux rayons X, réalisée sous différentes conditions d’humidité au sein de la plateforme MIFHySTO, les chercheurs peuvent observer en 3D les évolutions de la structure des fils et les déformations associées.

Ces travaux permettent de mieux relier la structure des fibres au comportement des fils et des textiles, et de développer des modèles prédictifs adaptés à la variabilité des matériaux végétaux.

 

 

Des fibres végétales sensibles à leur environnement

La seconde contribution de FEMTO-ST dans UPWEARS vise à intégrer des micro-capteurs de gaz directement dans les textiles pour surveiller l’exposition du porteur à certains polluants.

Menés par Jean-Baptiste Sanchez au département Micro Nano Sciences & Systèmes, ces travaux explorent notamment l’utilisation de matériaux biosourcés issus de la lignine, coproduit du lin et du chanvre, afin de développer des capteurs compacts, peu énergivores et adaptés aux textiles connectés.

Des capteurs intégrés au textile

Les travaux de Jean-Baptiste Sanchez visent à développer des micro-capteurs de gaz résistifs à partir de matériaux biosourcés, capables de fonctionner à température ambiante pour limiter leur consommation énergétique.

Intégrés dans un textile flexible et associés à l’intelligence artificielle, ces capteurs permettront de détecter différentes signatures chimiques et d’ouvrir la voie à des vêtements capables de surveiller leur environnement en temps réel.

 

 

Une convergence entre matériaux biosourcés, mécanique et électronique

L’originalité d’UPWEARS est de réunir fibres végétales, matériaux, microélectronique et intelligence artificielle pour concevoir des textiles intelligents et biosourcés.

Les travaux de FEMTO-ST contribuent à cette approche, de la compréhension des fibres au développement de capteurs capables d’analyser l’environnement, avec l’objectif de créer des textiles multifonctionnels, durables et circulaires.

Vers des textiles qui perçoivent leur environnement

Les recherches visent à améliorer les performances des capteurs et leur intégration dans des textiles souples. À terme, l’association de matériaux végétaux, de micro-capteurs et d’intelligence artificielle pourrait donner naissance à des vêtements capables de détecter et analyser leur environnement en temps réel, avec des applications dans le textile technique, la surveillance de la qualité de l’air et des systèmes portables de suivi de l’environnement.

 

Contact : Vincent Placet