Des étudiants créent une veste avec des panneaux solaires !

Temps de lecture : 5 min

Et si nous pouvions recharger nos accessoires électroniques n’importe où, n’importe quand, uniquement grâce à nos vêtements ?

C’est ce que proposent des étudiants en design et en physique de l’Université Aalto, en Finlande, avec une idée originale : des vestes équipées de panneaux solaires !

Une solution intelligente, qui mêle technologie et environnement.

Le projet “Sun-Powered Textiles”

Vous êtes souvent en panne de batterie sur votre téléphone ou encore sur votre montre connectée ? L’innovation des étudiants de l’Université d’Aalto, proposée dans le cadre du projet “Sun-Powered Textiles” est faite pour vous !

L’objectif de ce projet était de proposer un produit autonome en énergie, capable d’alimenter des appareils portables, sans modifier l’aspect d’un vêtement.
Pour trouver le produit idéal et remplir les conditions demandées, les étudiants ont axé leur recherche et leur développement sur plusieurs points essentiels :

La faisabilité technique des différentes technologies de cellules solaires en fonction de l’éclairage et des tissus, avec de nombreux tests réalisés en laboratoire ou en conditions réelles d’éclairage.
La durabilité des cellules solaires déjà disponibles dans le commerce pour mesurer leur résistance dans le cas de l’utilisation et l’entretien d’un textile comme le lavage par exemple.
Les propriétés optiques des différents textiles disponibles dans le commerce. Plus de 300 tissus ont été testés par les étudiants.
Le processus de fabrication de cellules solaires intégrées au textile évolutif industriellement.

Après toutes ces recherches, les étudiants ont réussi à mettre au point une veste dotée de panneaux solaires dissimulés, capable de recharger facilement des accessoires électroniques.

Une conception optimisée

Habituellement, lorsque des panneaux photovoltaïques sont utilisés sur des vêtements, on le remarque immédiatement. Les cellules solaires, fixées directement sur la surface permettent d’optimiser la récupération et le rendu d’énergie mais leur emplacement néglige complètement le design et l’esthétique du vêtement.

Ici, les étudiants ont fait le choix inverse en cachant les cellules solaires sous le textile et en optimisant ce dernier, notamment en travaillant sur sa structure, sa densité mais aussi la couleur pour laisser passer le plus possible de lumière et ainsi ne pas perdre en énergie.
Le tissu ainsi retravaillé permet de laisser passer suffisamment de lumière pour alimenter le capteur portable et stocker assez d’énergie.
Selon les étudiants, leur solution est applicable avec n’importe quelle fibre, que ce soit le coton, le polyester, le lin ou le polyamide, à condition d’optimiser ses propriétés optiques.

Pour intégrer les cellules solaires, les étudiants ont encapsulé l’électronique et les cellules solaires entre des films thermoplastiques par laminage.
Ce procédé est déjà courant dans l’industrie textile, ce qui permet de s’assurer de sa viabilité.
Le prototype de veste va ensuite capter la lumière grâce aux cellules et générer de l’énergie pour recharger une batterie ou alimenter certains appareils en la transférant grâce à des fibres conductrices incorporées au vêtement lors de la conception.
Celles-ci sont flexibles et extensibles pour s’adapter aux différents mouvements et permettre à ce concept d’être lavable en machine.

Lors d’une démonstration, l’énergie lumineuse emmagasinée par la veste était ensuite utilisée pour alimenter des capteurs d’humidité et de température intégrés, permettant ainsi de se rendre compte de la façon dont l’énergie lumineuse peut être utilisée.
De nombreux autres capteurs pourraient être ajoutés pour détecter le corps et ses mouvements, ou même l’environnement de l’utilisateur.
Un concept qui pourrait être particulièrement adapté aux vêtements de sécurité, de protection ou même aux vêtements de sport.
L’équipe de l’Université Aalto voit d’ailleurs plus loin avec l’utilisation de ce principe de textiles solaires pour des rideaux ou encore des écrans.

Le solaire dans les vêtements : un projet qui inspire

Si l’idée est innovante, elle en a cependant déjà inspiré beaucoup qui tentent de faire fusionner le solaire et les vêtements. C’est notamment le cas de Pauline Van Dongen, une célèbre créatrice de mode au Pays-Bas, qui a fait des vêtements et textiles intelligents sa spécialité.
Depuis la création de son studio de design en 2010, la créatrice a lancé différents modèles, passant du sac à dos solaire, à la robe solaire, au manteau ou encore à la chemise.
Cette dernière est capable d’intégrer de manière transparente 120 cellules solaires à couche minces, combinées en modules grâce à une technologie d’interconnexion favorisant l’intégration de l’électronique dans les tissus.
Lorsque le vêtement se trouve en plein soleil, il peut produire jusqu’à 1W d’électricité, de quoi charger un téléphone portable en quelques heures.
Autre avantage de son invention, lorsque tous les appareils ont déjà été chargés, l’électricité solaire peut être stockée pour une utilisation ultérieure.

Les panneaux solaires sont soit sous forme de cellules flexibles visibles et intégrées au design du vêtement, soit cachés sous forme de cristal rigide et placés sous des rabats comme c’est le cas de sa collection Wearable Futures. Une prise de charge standard permet ensuite de connecter les panneaux solaires à un appareil mobile. Pour arriver à ce résultat, la créatrice a travaillé avec Christiaan Holland de l’Université de sciences appliquées Han et l’expert en énergie solaire Gert Jan Jongerden sur le projet Wearable Solar, visant à intégrer la technologie photovoltaïque dans des vêtements confortables et à la mode.

La créatrice a également développé, en partenariat avec la Mer des Wadden, située au sud-est de la mer du Nord, une parka solaire imperméable, confortable et dotée de panneaux solaires et d’une batterie intégrée. Une innovation destinée notamment aux gardes-côtes afin qu’ils puissent recharger facilement les appareils de mesures et leurs GPS lors de leurs opérations.

En 2014, c’est la marque Tommy Hilfiger qui s’est lancée dans la commercialisation d’un vêtement solaire.
Equipée de panneaux solaires imperméables et amovibles situés dans le dos ou sur la ligne des épaules, la veste thermique de la marque permet de recharger des téléphones ou des tablettes grâce à ses deux ports USB.
Elle est également équipée d’une batterie de 1 500 mAh, permettant selon la société de charger complètement deux appareils équipés de batteries 3 000 mAh.

En 2018, Cimalp, une société française spécialisée dans la fabrication de vêtements techniques pour la randonnée et l’alpinisme, a présenté son nouveau projet : créer une veste d’alpinisme dotée de panneaux solaires pour une commercialisation autour de 2021.
L’idée s’écarte de celle de la recharge d’un appareil électrique, puisqu’ici il est question de fournir l’énergie nécessaire pour chauffer les gants, la veste ou encore le pantalon.
La société intègre ainsi une solution photovoltaïque souple sur un tissu en passant par une soudure à ultrasons, permettant aux panneaux de fonctionner avec une très faible luminosité.
Au-delà de sauver un utilisateur en hypothermie en montagne, le dispositif devrait également créer une lumière phosphorescente dans le but de voir ou d’être vu la nuit.

Avec cette création, les étudiants espèrent prouver qu’une collaboration entre les entreprises et les chercheurs universitaires peut être l’occasion de créer de véritables innovations, servant à la fois la recherche et les entreprises.

Le concept tiendra-t-il toutes ses promesses ? Pourra-t-il être développé dans le futur sous de nouvelles formes ? Affaire à suivre.