• Dr. Ludger Weß

Transfert de technologie.

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Innovation. Lorsqu'il s'agit de textiles de haute technologie, la plupart des gens pensent à des vêtements intelligents avec des capteurs tissés ou des piles. Les textiles techniques sont en train de révolutionner une grande variété d'industries. Ils ouvrent de toutes nouvelles opportunités de marché pour les entrepreneurs.

Le textile dans la construction en béton semble inhabituel. Mais si l'on utilise du carbone, de la fibre de verre ou du tissu plastique pour l'armature au lieu de l'acier d'armature rouillé, cela augmente non seulement la durée de vie des structures en béton - 200 ans, estiment les experts - mais cela permet également d'économiser des matières premières.

"Le béton textile permet des constructions beaucoup plus minces, stables et statiquement sûres malgré leur faible poids ", explique Johannes Diebel. Pour le béton armé, l'acier d'armature devait être recouvert de 60 millimètres de béton pour le protéger de la corrosion. Dix millimètres suffisent pour le renforcement textile, car la protection contre la corrosion n'est pas du tout nécessaire. "Cela permet de réduire la quantité de ciment nécessaire de 70 pour cent et de réduire le poids total jusqu'à 80 pour cent. Cela permet d'économiser du ciment, du sable et de l'énergie. et moins de gaz à effet de serre seront libérés."

Johannes Diebel est responsable de la recherche au Forschungskuratorium Textil e. V. (Conseil de recherche textile). (FKT) à Berlin. Les textiles techniques sont sa spécialité. "Aujourd'hui, ces produits constituent un deuxième pilier important pour de nombreux fabricants de textiles. Ils sont utilisés pour leurs propriétés fonctionnelles et non pour leur caractère esthétique. Et ils révolutionnent notre monde d'une manière que peu d'entre nous attendraient."

L'un des exemples préférés de Diebel est la protection de l'environnement par les fibres de carbone. Les eaux usées municipales, explique l'expert, sont riches en substances organiques. Les piles à combustible dites microbiennes (MFC) permettent de produire de l'électricité à partir de ces microorganismes. "Un effet secondaire positif est la dégradation de ces substances et donc l'épuration des eaux usées. Les deux réduisent considérablement les coûts d'exploitation - après tout, les stations d'épuration des eaux usées représentent actuellement près d'un tiers des coûts d'électricité municipaux."

Les piles à combustible microbiennes utilisées sont constituées de deux électrodes et de bactéries dites exo-électrogènes - des micro-organismes présents dans les eaux usées qui peuvent transférer des électrons aux métaux dans leur environnement. L'anode des piles à combustible est constituée d'un matériau poreux dans lequel se trouvent ces micro-organismes. Les électrons transférés à l'anode s'écoulent vers la cathode via un fil. Cela produit de l'électricité techniquement utilisable.

La performance de ces piles à combustible dépend des électrodes - plus la conductivité est élevée et plus le nombre de bactéries peut être élevé, meilleure est leur performance. C'est pourquoi l'Institut de technologie textile et l'Institut de microbiologie appliquée de l'Université RWTH d'Aix-la-Chapelle font des recherches sur les électrodes en fibres de carbone tissées. Les tissus fibreux offrent une grande surface. Le carbone est conducteur de l'électricité, résiste aux produits chimiques et aux eaux usées et peut facilement être transformé en structures textiles dans des processus familiers. De meilleures électrodes de carbone augmentent l'efficacité des piles à combustible microbiennes.

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Les stations d'épuration municipales pourraient ainsi rendre le traitement des eaux usées plus économique et réduire les coûts. Pour les moyennes entreprises dans le domaine de la production de tissus, cela offre une opportunité très intéressante d'augmenter considérablement leur chiffre d'affaires et d'ouvrir une toute nouvelle gamme d'applications. Des estimations préliminaires indiquent un besoin d'au moins 2,5 millions de mètres carrés de tissu carbone pour la seule Allemagne.

Le Conseil d'administration de la recherche textile présente ces idées dans ses rapports annuels et tient à jour une base de données dans laquelle les thèmes, les technologies et les partenaires de projet peuvent être recherchés. Tous les résultats des recherches des dernières années y sont disponibles. "Il s'agit d'une mine d'or, en particulier pour les entreprises de taille moyenne qui veulent reconnaître les tendances et combler les lacunes du marché ", affirme M. Diebel. "Nous pensons que l'avenir de l'industrie textile réside dans des secteurs tels que la médecine et la santé, l'architecture et la construction, la mobilité et la protection de l'environnement. En fait, il n'y a aucun domaine de la vie qui ne sera pas couvert par des produits textiles innovants."

En fait, les idées sont impressionnantes. Le dernier rapport annuel de recherche énumère à lui seul des dizaines de projets aux applications révolutionnaires.

En coopération avec la société espagnole NEOS, par exemple, ITV Denkendorf Produktservice GmbH a développé une méthode à base textile pour le traitement des hernies discales. Dans cette maladie douloureuse, l'anneau externe du disque intervertébral se déchire à la suite d'une charge incorrecte ou excessive de la colonne vertébrale. Le noyau gélatineux gonfle, appuie sur les nerfs de la moelle épinière qui passe et provoque une réaction inflammatoire. Cela cause beaucoup de douleur. De plus, l'effet d'amortissement s'effondre sur le site affecté.

La thérapie actuelle consiste principalement à traiter la douleur seule. Au fur et à mesure que la maladie progresse, le noyau gélatineux est décomposé par le corps et les deux vertèbres situées au-dessus et au-dessous de la zone affectée se développent ensemble, ce qui entrave naturellement la mobilité à un moment donné.

NEOS Chirurgie à Barcelone a eu l'idée de développer un écran textile, qui est guidé entre les deux vertèbres affectées. Il peut être ouvert pour fermer le noyau du disque intervertébral et donc la fissure de l'intérieur. Des études cliniques initiales sont actuellement en cours chez des patients.

Les pansements développés à Dresde sous l'égide de l'Institute for Textile Machinery and High-Performance Textile Materials Technology sont également fascinants. Grâce à des capteurs à base de textile, ils permettent de surveiller en permanence les plaies mal cicatrisées, telles que celles des diabétiques. Cela permet aux médecins de reconnaître les perturbations dans le processus de cicatrisation de la plaie et de réagir rapidement en conséquence. Les capteurs mesurent la température ainsi que les valeurs de lactate et de peroxyde d'hydrogène, sont doux pour la peau et résistent à la tension et à la pression.

Un projet de l'Institut allemand de recherche sur les textiles et les fibres de Denkendorf (DITF) et de l'Institut de chimie textile et des fibres chimiques (ITCF) concerne également les charges mécaniques. Les chercheurs y ont mis au point une méthode permettant de mesurer les facteurs de contrainte dans les matériaux composites et les textiles techniques sur de grandes surfaces et de détecter à temps les dommages.

Pour ce faire, on utilise des pâtes et des encres à base d'argent conductrices de l'électricité. Ils peuvent être appliqués sur les matériaux par sérigraphie ou impression jet d'encre et agir comme électrodes. Si les tissus imprimés sont même légèrement déformés, la résistance change. La force et le nombre de déformations sont en corrélation avec la force et le nombre de déformations négatives des signaux de mesure. Selon le type de contrainte, une courbe typique et récurrente du signal est créée.

Le procédé est très efficace car seules les zones exposées à des contraintes particulières doivent être imprimées. Pour la première fois, il est ainsi possible de contrôler en continu des composants sur une grande surface - tout en améliorant la qualité des produits. Les fabricants de matériaux à base de fibres pour béton armé utilisés dans la construction ou la construction mécanique peuvent ainsi bénéficier d'une toute nouvelle source de revenus. Les autres profiteurs sont les imprimeurs et les finisseurs. Même dans le domaine des textiles techniques, où la sécurité est primordiale, une grande variété d'applications est envisageable : Ceintures, ceintures, cordes, vêtements de travail, de sécurité ou militaires, mais aussi produits de sport et de loisirs.

"En tant qu'organisation faîtière des 16 instituts textiles allemands, notre tâche est de contribuer à la coordination de la recherche institutionnelle dans l'industrie du textile et de l'habillement ", explique Johannes Diebel. Aujourd'hui, plus de 1200 chercheurs travaillent sur de nouveaux matériaux, matériaux et composites textiles à base de fibres dans ces instituts. "Nous assurons le développement stratégique de la recherche sur les matériaux à base de fibres et soutenons le transfert des résultats aux petites et moyennes entreprises. Jetez un coup d'œil à notre trésor. Je suis sûr que vous trouverez quelque chose pour donner un coup de pouce à votre entreprise" ® ®.

Auteur : Dr. Ludger Weß

Photos : DZP // Ansgar Pudenz // DITF // Composite de béton carbone/Thilo Schoch

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