À mesure que les montres intelligentes deviennent plus puissantes, ils généreront plus de chaleur. Pour prévenir les brûlures ou les éruptions cutanées, Et si un matériau touchant la peau pouvait être aussi froid que du métal, mais aussi être suffisamment souple pour être porté au poignet ?

Une équipe d'ingénieurs de l'Université Purdue a découvert qu'un type de tissu généralement utilisé pour les équipements de randonnée possède des propriétés de conduction thermique remarquables comparables à celles de l'acier inoxydable, potentiellement conduire à des appareils électroniques portables qui refroidissent avec succès à la fois l'appareil et la peau du porteur.

Le matériau est composé de fibres de polyéthylène à poids moléculaire ultra-élevé, qui sont commercialisés sous la marque Dyneema. Ces tissus à base de polymères sont commercialisés pour leur haute résistance, durabilité et résistance à l'abrasion, et sont souvent utilisés pour créer des gilets pare-balles, équipement de sport spécialisé, cordes et filets.

Les chercheurs en transfert de chaleur de Purdue ont récemment étudié d'autres utilisations du tissu, à savoir comme une interface de refroidissement entre la peau humaine et l'électronique portable (voir une vidéo sur cette recherche sur YouTube). Leurs recherches sont publiées dans Rapports scientifiques .

"Ce tissu a une grande flexibilité et des propriétés thermiques. Si vous le cousez différemment, le tisser différemment ou commencer à mélanger les polymères avec différents matériaux, vous pouvez adapter les propriétés du tissu à différentes applications, " a déclaré Justin Weibel, professeur agrégé de recherche à l'École de génie mécanique de Purdue.

Si un matériau a une conductivité thermique élevée, cela signifie que la chaleur se dissipe plus facilement à travers le matériau. Il existe de nombreuses méthodes de dissipation de chaleur pour les tissus, du simple (évacuation de l'humidité); au complexe (tissus conventionnels avec des brins thermoconducteurs tissés); au très complexe (vêtements refroidis par liquide portés par les astronautes).

"Votre prochaine montre connectée ou casque de réalité virtuelle pourrait être plus puissant que votre smartphone actuel, nous devons donc dissiper la chaleur des composants électroniques pour garder le porteur à l'aise, " a déclaré Aaditya Candadai, qui a récemment terminé son doctorat. à Purdue faisant des recherches sur ce projet. "Ces tissus polymères ont des propriétés thermiques étonnantes qui peuvent garder ces appareils au frais et éviter les brûlures cutanées à faible degré."

L'équipe a découvert ces propriétés en comparant le Dyneema à des tissus de coton conventionnels, ainsi que des feuilles de polyéthylène sous forme de non-tissé rigide. Ils ont obtenu plusieurs échantillons de tissus fabriqués dans le commerce et ont même tissé leurs propres échantillons à partir de fibres brutes de Dyneema.

Les chercheurs ont testé les échantillons de tissu au Birck Nanotechnology Center dans le Discovery Park de Purdue. Les échantillons sont entrés dans une petite chambre à vide, avec un fil métallique posé sur la surface comme source de chaleur.

A l'aide d'un microscope infrarouge, ils pouvaient générer des données détaillées sur la quantité de chaleur conduite à travers la surface du tissu, et dans quel sens. Ils ont découvert que le tissu Dyneema a une conductivité thermique 20 à 30 fois plus élevée que les autres tissus, comparable à l'acier.

L'équipe a également testé la souplesse du tissu, ce qui est important pour l'électronique portable.

« Il y a un équilibre ; nous ne voulons pas fabriquer des matériaux thermoconducteurs si rigides, les gens ne seront pas à l'aise de les porter, " a déclaré Candadai. " Ces tissus polymères sont dans ce point idéal d'avoir une bonne conductivité et une bonne flexibilité. "

Le tissu a naturellement ces propriétés sans circuit supplémentaire ou autre équipement, mais les chercheurs ont également l'intention de tester comment le tissage de différents matériaux affecte le tissu.

"Nous pourrions intégrer d'autres types de fibres - fibres de carbone, fibres métalliques - pour obtenir différentes combinaisons de propriétés, " a déclaré Amy Marconnet, professeur agrégé de génie mécanique.