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Posté par Adrien le Mercredi 07/06/2017 à 00:00
T-shirt intelligent

Photo: Stepan Gorgutsa
Certaines propriétés mécaniques et électromagnétiques de l'antenne sont modifiées pendant l'inspiration, ce qui permet de déterminer la fréquence respiratoire. Les meilleurs résultats ont été obtenus lorsque l'antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques.) est déployée en forme de spirale (En mathématiques, une spirale est une courbe qui commence en un point central puis s'en éloigne de plus en plus, en même temps qu'elle tourne autour.).
Des chercheurs ont créé un vêtement qui permet de mesurer à distance la fréquence respiratoire de la personne qui le porte

Des chercheurs du Centre d'optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.), photonique et laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser...) (COPL) de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis,...) Laval ont créé un vêtement intelligent grâce auquel il est possible de mesurer à distance et en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel la fréquence respiratoire de la personne qui le porte. Cette percée, publiée dans la revue Sensors, ouvre la voie à la fabrication de vêtements qui pourraient servir au diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de δια-, dia-, „par, à travers, séparation, distinction“ et γν?ση, gnósi, „la connaissance“,...) de certaines maladies respiratoires ou au monitorage de personnes dont les fonctions respiratoires sont anormales. "Les personnes atteintes d'asthme (L'asthme (phon. : [asm]) du latin asthma signifiant « respiration difficile », est une maladie du système respiratoire touchant les voies aériennes...), d'apnée (L'apnée désigne l'arrêt de la ventilation (du grec pnein, respirer, et le préfixe privatif a-). On parle aussi d'arrêt respiratoire ou...) du sommeil (Le sommeil est un état naturel récurrent de perte de conscience (mais sans perte de la réception sensitive) du monde extérieur, accompagnée d'une diminution progressive du tonus...) ou de maladie (La maladie est une altération des fonctions ou de la santé d'un organisme vivant, animal ou végétal.) pulmonaire (Les pulmonaires sont des plantes de la famille des Boraginacées appartenant au genre Pulmonaria. Elles doivent leur nom au fait que, selon les Romains, leur racine...) obstructive chronique, de même que les nouveau-nés, pourraient profiter de cette avancée", fait valoir le responsable de l'équipe qui a réalisé cette innovation, Younès Messaddeq.

Le coeur de ce textile intelligent est une antenne fixée sur le vêtement au niveau de la poitrine. Elle est faite d'une fibre optique (Une fibre optique est un fil en verre ou en plastique très fin qui a la propriété de conduire la lumière et sert dans les transmissions...) creuse dont la paroi intérieure est recouverte d'une mince couche d'argent (L’argent ou argent métal est un élément chimique de symbole Ag — du latin Argentum — et de numéro atomique 47.). Un polymère déposé sur la couche extérieure de la fibre (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) assure la protection de l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...). "Cette antenne sert à la fois de capteur (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension...) et d'émetteur des signaux induits par les mouvements respiratoires, précise le professeur Messaddeq. Les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) peuvent être transmises au téléphone (Le téléphone est un système de communication, initialement conçu pour transmettre la voix humaine.) intelligent de l'utilisateur ou à un ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler des données sous forme...) situé à proximité."

Le fonctionnement de cette antenne repose sur l'augmentation de la circonférence du thorax (Le thorax est une région anatomique de certains animaux vertébrés ou arthropodes.) et du volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) d'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de...) dans les poumons pendant l'inspiration, explique le chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les...). "Certaines propriétés mécaniques et électromagnétiques de l'antenne sont alors modifiées. C'est pour cette raison qu'il n'est pas nécessaire qu'il y ait un contact direct avec la peau (La peau est un organe composé de plusieurs couches de tissus. Elle joue, entre autres, le rôle d'enveloppe protectrice du corps.) ou que les vêtements soient serrés. Les oscillations qui accompagnent chaque respiration (Dans le langage courant, la respiration désigne à la fois les échanges gazeux (rejet de dioxyde de carbone, CO2, appelé parfois de façon impropre « gaz carbonique », et...) permettent de déterminer la fréquence respiratoire du sujet. Les meilleurs résultats ont été obtenus lorsque l'antenne était déployée en forme de spirale."

Contrairement à d'autres systèmes de mesure de la fréquence respiratoire, ce vêtement intelligent fonctionne sans qu'on ait à fixer de fils, d'électrodes ou de capteurs sur le corps de l'utilisateur, souligne le professeur Messaddeq. "Le vêtement est confortable et il n'entrave pas les mouvements naturels du sujet. Nos tests ont montré que les données qu'il produit sont fiables, peu importe si l'utilisateur est couché, assis, debout ou en mouvement." Test ultime, un t-shirt muni d'une antenne a été soumis à l'épreuve du lavage à la machine. "Après 20 cycles de lavage, l'antenne avait résisté à l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) et au détergent (Un détergent (ou agent de surface, détersif, surfactant) est un composé chimique, généralement issu du pétrole, doté de propriétés tensioactives, ce qui le rend capable d'enlever les salissures. La...). Elle était toujours en bon état et fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions. Initialement, le terme désignait les fonctions qui en prennent d'autres en argument. Aujourd'hui, le terme a été...)", assure le chercheur.

L'équipe du COPL qui signe l'article publié dans Sensors est formée de Philippe Guay, Stepan Gorgutsa et Younès Messaddeq, du Département de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un...), de génie physique et d'optique, et de Sophie LaRochelle, du Département de génie électrique et de génie informatique (Le génie informatique, ou ingénierie informatique, est une discipline qui traite de la conception, du développement et de la fabrication de systèmes informatiques, à la fois matériels et logiciels.).

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Source: Jean Hamann - Université Laval
 
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