SYNTHESE de membranes auto-structurantes par electrofilage

27 Mai 2020

L’objectif du projet Photonitex est de produire un nouveau type de textiles intelligents capables de restituer le rayonnement infrarouge vers le corps en fonction des conditions d’utilisation : la température (corps et environnement) et l’humidité (transpiration), afin d’obtenir un meilleur confort thermique. L’une des méthodes utilisées est la synthèse de membranes auto-structurantes par électro-filage.

Le processus d’électro-filage est une technique simple, polyvalente et reproductible qui permet de produire des membranes des nanofibres (diamètre des nanofibres généralement inférieur à 500 nm) à grande échelle. Les membranes des nanofibres sont connues pour leurs propriétés exceptionnelles, notamment une surface spécifique élevée, une porosité élevée et des petites tailles de pores, ce qui rend ces matériaux adaptés à une variété d’applications avancées, y compris les capteurs, la filtration, les applications biomédicales et la photonique. Les polymères sensibles aux stimuli sont des polymères qui, sous l’influence de stimuli externes, tels que la température et l’humidité, montrent une transition dans les propriétés physico-chimiques. Par l’électro-filage, les propriétés uniques des nanofibres peuvent être combinées avec celles des polymères thermosensibles, ce qui conduit ainsi à des membranes des nanofibres thermosensibles.  

Amelioratoin du confort thermique des textiles par l'insertion de particules

20 Mai 2020

Le polyéthylène (PE), très utilisé dans l’industrie textile, est un plastique transparent dans l’infrarouge, ce qui signifie qu’il laisse passer la majorité du rayonnement émis par le corps humain. L’insertion de particules de verre (SiO2) a permis de modifier ses propriétés optiques et notamment son absorption, qui augmente d’environ 27 % pour un taux de charge en volume de 2% (voir figure 1). 

L’augmentation de l’absorption par la membrane conduit, par radiation thermique, à une augmentation de la température du microclimat, espace entre la peau et le textile. Cette contribution thermique complémentaire est évaluée quantitativement pour un individu au repos. La figure 2 représente la température de la pièce (Ta) nécessaire pour maintenir la température de la peau à Ts=34°C, correspondant au confort thermique individuel. Une augmentation de 0 à 2 % du pourcentage de particules permet de diminuer de 1°C la température de la pièce. Une membrane plastique chargée permet donc de minimiser l’apport énergétique extérieur tout en conservant le même confort thermique individuel.

La formulation d'un sol-gel à base d'oxide de zinc permet de structurer la surface du dépôt sous la forme d'ondulation ou de rides comme l'illustre la figure ci-dessus.

structuration de surface et interférences

26 Mars 2020

Une couche métallique (par exemple en argent), possède la propriété de réfléchir les rayonnements infra-rouges. Nous montrons ici que les propriétés de propagation des rayonnements peuvent être contrôlées par le dépôt d'une couche structurée dont on peut modifier la composition ainsi que les dimensionnalités des rides (fréquence, hauteur, longueur).