Une innovation dans le domaine des vêtements thermorégulateurs 

Des vêtements de ce type existent déjà dans l’aérospatiale, par exemple. Mais les systèmes utilisés présentent plusieurs limites :   

• Lorsqu’un fluide frigorigène est utilisé, un compresseur mécanique est nécessaire et le vêtement doit être raccordé à un circuit de refroidissement.  
• Les systèmes équipés d’une batterie n’ont pas une autonomie suffisante.  
• Les dispositifs thermoélectriques basés sur l’effet Peltier demandent beaucoup d’énergie.  
• Les systèmes de refroidissement passif ne peuvent, quant à eux, que réchauffer ou refroidir l’utilisateur : ils ne s’adaptent pas à la température extérieure selon les besoins.   

  

Le système développé par Z. Wang et son équipe (1) pourrait éviter ces écueils : il est alimenté par l’énergie solaire, ce qui évite de devoir se raccorder à un compresseur et permet d’avoir accès à une source d’énergie tout au long de la journée. Le vêtement dispose d’une batterie avec une autonomie de 24 heures, ce qui lui permet de fonctionner la nuit.   

Grâce à un système électrocalorique, ce vêtement peut à la fois réchauffer ou refroidir son utilisateur : d’après les test effectués, il serait efficace dans des plages de température extérieure allant de 12,5 à 37,6 °C. Il maintiendrait la température de la peau entre 32 et 36 degrés. En 1936, William Bierman écrivait que la température normale de la peau oscillait habituellement entre 33,5 et 36,9 °C. (1)  

Le vêtement développé en Chine permettrait de maintenir son utilisateur dans des conditions de confort relativement correctes, en particulier à des températures extérieures élevées. 

 

Les panneaux photovoltaïques dont il est équipé sont flexibles et ont une surface effective de 25,2 cm². Ils sont très fins (180 μm). Ils sont disposés à l’extérieur du vêtement. 

Les panneaux électrocaloriques sont composés d’un polymère flexible qui permet d’importantes variations de la température adiabatique proches de la température ambiante. Un système de stockage de l’énergie permet au vêtement de fonctionner la nuit. Afin de diffuser la chaleur ou de refroidir l’utilisateur, ces panneaux électrocaloriques sont situés à l’intérieur du vêtement, proches de la peau.  

Un système de régulation de tension permet à l’utilisateur de basculer entre le chauffage et le refroidissement selon son environnement et son besoin de confort.  

 

Ce type de vêtement pourrait faciliter l’activité humaine dans des environnements hostiles (désert, espace…).  

Dans un article connexe (3), deux scientifiques chinois écrivent : « Il est possible d’imaginer un avenir de gestion thermique par tous les temps qui ne soit pas limité par un approvisionnement énergétique et où l’énergie supplémentaire collectée pourrait même alimenter des appareils électroniques dans des conditions spécifiques. » 

 

Sources:

(1) https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj3654

(2)  https://jamanetwork.com/journals/jama/article-abstract/1155856

(3) https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl5650

https://www.optica-opn.org/home/newsroom/2023/december/solar-powered_clothing_for_thermoregulation/