Primo1D - Présentation CEA 01-2013 HT/DV| 1

Les textiles Intelligentset le fil E-Thread®

Dominique VicardCTO Primo1D

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Agenda

Une perspective des Textiles Intelligents

La Technologie E-Thread®

La Société Primo1D

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Textile ?

Fibre

• Naturelle

• coton, chanvre, lin, soie, laine, etc…

• Synthétique

• polyester, polyamide, aramide, acrylique, polyuréthane, etc…

• Inorganique

• Carbone, métal, céramique

Fil

• Filage

• Passementerie

• Moulinage

Tissus

• Tissage

• Tricotage

• Ennoblissement

Non Tissé

• Voie humide

• Voie aérienne

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Des fibres extraordinaires…

Résistance Kilométrique (km)

Nanotube de carbone (théorique) 4 700

Polyazole (PBO) 375

Polyéthylène haute ténacité (PE HT) 330

Aramide 235

Polyester aromatique (PEAr) 195

Carbone 195

Verre E 135

Polyamide 66/Polyester (PA 66/PET) 85

Acier 25

Longueur à laquelle le fil se rompt sous son propre poids.

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Un Textile « Intelligent » ? - version norme

“Les textiles intelligents sont des matériaux textiles ou les systèmes textiles qui possèdent des propriétés intrinsèques et fonctionnelles supplémentaires non normalement associées au textile traditionnel.

FD CEN/TR 16298 Norme Européenne

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Un Textile « Intelligent » - autre définition?

“Les textiles intelligents, de l'anglais smart textiles, également trouvés sous l'appellation E-textiles pour electronic textiles, sont des textiles capables de capter et d'analyser un signal afin d'y répondre d'une manière adaptée. Ils peuvent donc être décrits comme des textiles capable de réagir "par eux-mêmes" en s'adaptant à leur environnement. ”

Merci Wikipedia ! La source la plus citée est : O. L. Shanmugasundaram, Smart and intelligent textiles, in The

Indian Textile Journal, February 2008

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Regardons de près la définition…

“capter et d'analyser un signal ”

Température, Humidité, pH, Ions, contraintes, Bio, Attitude, Mouvement, EM, Electricité, etc…

“répondre d'une manière adaptée”

Forme, Force, Visuel, Audio, Température, Energie, etc…

De manière passive : les matériaux à changement de phase, les alliages à mémoire de forme, les matériaux photo- ou électro chrome, piézoélectriques , nanostructurés, etc…

De manière Active : Communication, Calcul, Programmes, Protocoles, Radio, etc…

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Matériaux à changement de phase

Vêtements et tissus thermo régulés Outlast – Technologie Spatiale Certifiée

Matériaux existant sous deux phases (liquide, solide, gazeux)

La transition entre deux phases consomme/dispense de l’énergie

Thermorégulation

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Alliages à mémoire de forme

Un drapé généré par des fils à mémoire de forme - Aniela Hoitink and Isabel Cabral

Alliages ayant la capacité de garder en mémoire une forme initiale et d'y retourner même après une déformation

Possibilité d'alterner entre deux formes préalablement mémorisées en fonction de la température.

Mémorisation des plis, du drapé, avec des fils

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Piezoelectricité

Des fils piézoélectriques capable d’agir comme microphone ou haut-parleur - MIT

Capacité de se polariser sous l’effet d’une contrainte mécanique, et vice-versa

Possibilité de produire un courant électrique, ou de commander un changement de forme

Génération d’énergie, Actionnement

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Electrochrome

Ludivine Meunier - GEMTEX - projet « INTELLITEX » - afficheurs textiles électro-chromes

Le composé électrochromeest une substance chimique qui, lors de l’envoi d’un potentiel électrique, passe d’une couleur à une autre, et ce de manière réversible.

Affichage d’information, effets lumineux

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Nanostructuration

Effet lotus sur un textile - Advanced Textiles Sources. © Industrial Fabrics Association International

CC BY-NC 3.0

Assemblage d'atomes ou de molécules dont au moins une dimension est comprise entre 0,1 et 100 nanomètres

Génération d’effets particuliers (Lotus, Papillon)

Effets Lotus, ailes de papillon

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La voie active : Microsystème

Communication

Configuration

Mesure

Temporalisation

Stockage

Energie

Charges externes Projet Managy – CEA-LETI

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Et ça sert a quoi ?

Sécurité

Equipements de protection (EPI)

Santé et Bien-Etre

Monitoring, Soin

Mode

Effets Visuels

Sports

Performance, Entrainement, Divertissement

Et beaucoup d’autres applications non liées à l’habillement

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Sécurité

Projet Proetex – Sofileta – Brunet-Lion – Surveillance continue des signaux vitaux : bruits cardiaques, respiration, etc… - surveillance de signaux biologiques : sueur, déshydratation, électrolytes, O2, monoxyde de carbone – surveillance d’indicateurs de danger : température sous vêtement

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Santé

Bioserenity – startup de ICM (institute du cerveau et de la Moelle Epiniere) -Un vêtement intelligent équipé de capteurs biométriques intégrés enregistrant les paramètres corporels, pour le suivi notamment de l’épilepsie / AiQ : monitoring sportif / Phillips : Blue Touch

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Mode

Moon Berlin – Ligne de sac à main illumines – www.moonberlin.com / CuteCircuit – Robes lumineuses – cutecircuit.com

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Evènementiel

Moritz Waldemeyer est un designer connu internationalement basé à Londres. Son travail se déploie dans une grande variété d’espaces de creation, allant de l’art au design de produit en passant par la mode et l’entertainment – colliers lumineux pour les JO / Luminous Tex au World Mobile Center

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En dehors de l’habillement

Géotextiles

Composites

Bâtiment

Protection

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Géotextiles

Renfort de terrain –Stabilisation de sol

Etanchéité – créations de poches étanches

Filtration

Contrôle de l’érosion

Geotexan – Renfort textile de route

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Composites

Textiles « armatures » dans une matrice polymère

Plus légers, aussi résistants, et pas de corrosion

Aéronautique, automobile, mobilier urbain, etc…

Airbus – A350-900 – Image de synthèse - Fixion

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Bâtiment

Tentes, toits

Façades

Isolation

VRD

Saint-Eloi - Cugnaux, la Saudrune,centre de traitement entièrement fermée par un toit textile

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Protection

Dyneema® : fibre polyéthylène UHMwPE (Ultra-High MolecularWeight Polyethylene) laminée: actuellement le matériau le plus performants en matière de protection balistique. A l'origine élaborés pour les programmes de l'aérospatiale.

Doursoux – Gilets tactiques Surveste de fabrication francaise . 67% coton 33% polyester enduction Téflon. Gilet pare-balles intégré en Dyneema® 10 ans de vie

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Donc, c’est quoi un « E-Textile »?

La dernière étape avant les « Textiles Intelligents » Un textile qui contient de l’électronique (pas nécessairement intelligente…)

Le résultat d’une longue migration de l’électronique vers le textile Etape 1 : Côte à Côte

L’électronique est attaché au textile à l’aide d’éléments externes (poches) et reste rigide

Etape 2 : Hybride L’électronique est attaché au textile avec un couplage plus intime et devient flexible et

lavable

Etape 3 : Intégrée L’électronique est intégrée dans le textile et même dans les fils

Etape 4 : Intrinsèque L’électronique est faite de textile

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Quelques exemples…

Equipement pour chien de chasse en Kevlar avec poche GPS

Capteurs textiles Sensitex(commande de Smart Phone)

Etape 1 : Côte à Côte

Etape 3 : Intégré

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Quelques exemples…

Capteur de force en PVDF tissé Kevin Magniez - Deakin UniversityCSIRO and RWTH Aachen –

T-Shirt de compression Biométrique OMSignal avec sa « petite boite noire USB »

Etape 4 : Intrinsèque

Etape 2 : Hybride

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E-Textile : Où en sommes nous?

Dans les labos: Intégrée ou même Intrinsèque

Sur les étals : Cote à cote ou Hybride

Mais…

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Imaginez de l’electronique dans un fil…

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E-Thread® par Primo1D

Une innovation disruptive, crée par le CEA, et protégée par de

nombreux brevets

De l’électronique enfouie dans un fil textile, un facteur de

forme unique

Invisible, inséparable, durable, facile à intégrer dans les textiles et les plastiques

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Une technologie compétitive pour une fabrication de volume.

Du semi-conducteur au textile en passant par la micromécanique

La Technologie E-Thread®

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Le fil E-Thread®

2 mm

0.6 mm

Le produit E-Thread® RFID

Âme textileFil de couverture en SFil de couverture en ZPolymère de protection

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Et dans le monde des étiquettes électroniques RFID?

E-Thread® par rapport à l’;tat de l’art :

Inaltérable : enfoui dans la matière, l’étiquette reste protégée.

Inséparable : impossible à détacher de l’objet/du matériau hôte.

Imperceptible : difficile à repérer – si petit qu’il n’abime pas le matériau.

95mm x 8.2mm x 0, 2mm

190mm x 0, 1mm x 0, 1mm

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Les domaines d’application

La fonction est définie par la puce

Aujourd’hui : RFID Les applications des RFID (traçabilité,

inventaire, anti-contrefaçon/anti-vol, automatisation de procédés, Internet des Objets)

Demain : les capteurs Applications sans limite (capteurs,

actionneurs)comme : SHM, Matériaux sensibles, Observation et contrôle In-Situ de procédés

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Un univers d’applications

TraceabilitySupply Chain optimizationInventory managementAnti-theftAnti-counterfeiting Production controlCustomer shopping experience

Decoration LED’s lighting effects

In Situ MonitoringHealth and Sport monitoringPreventive maintenance

Source: IdTechEx « RFID in Apparel 2012-2020 » and Primo1D

EmergingExisting

Hig

hS

ma

ll

RFID tags for textile retail

700M$, 5 Billions tags

RFID tags for Laundry50M$, 50 Millions tags

RFID tags for TextileProduction control

LED’s decoration in high end textiles and plastics

(luxury, automotive)

RFID tags in plastics, rubber, tires,…

Sensors in textiles, plastics, cables, … (sport, health,

automotive, aeronautics,..)

Market

Bar

rie

r fo

r ad

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tio

n

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A quoi ressemble le produit?

La première application est la traçabilité, avec une puce RFID dans un fil E-Thread®, destine au marché de la blanchisserie industrielle.

Ce produit est conditionné sous forme de bobines de fil.

La puce est si petite et si bien intégrée qu’il est difficile d’en faire une belle photo.

Fil

Puce

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A quoi ressemble le produit?

La première application est la traçabilité, avec une puce RFID dans un fil E-Thread®, destine au marché de la blanchisserie industrielle.

Ce produit est conditionné sous forme de bobines de fil.

La puce est si petite et si bien intégrée qu’il est difficile d’en faire une belle photo.

Fil

Puce

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La société Primo1D

Crée en Août 2013, une “spin-off” du CEA-Leti,

Nous donnons de l’intelligence aux matériaux grâce à de l’électronique sous un facteur de forme unique,

Un spectre très large d’application, de la traçabilité RFID à la décoration par LEDs et aux capteurs,

Une technologie unique au croisement de la microélectronique, la micromécanique et du textile,

Une équipe “senior”, expérimentée, venant de l’industrie

Un modèle industriel avec un véritable écosystème et des partenariats forts,

Une première production: Q4-2015

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Mission & Vision

Une solution unique pour la traçabilité, l’antivol, et l’anti-contrefaçon, la mesure in-situ et la

décoration…

…en incluant de l’intelligence au cœur des fibres, des matériaux et des objets, de leur fabrication à leur

recyclage …

… pour devenir le leader dans le domaine de l’électronique enfouie dans les textiles et les

matériaux.

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Winner 2012 « Emergence »

Winner 2013 « Créa/Dév »

Best Business Plan

Challenge + 2012-2

Merci de votre attention!