Le tissu ajuste ses propriétés aérodynamiques à la demande.

Matériaux avancés

Équipe éditoriale du site web sur l'innovation technologique - 11/11/2025

Dépressions dans le métamatériau textile, avec des motifs en nid d'abeille et en sablier [Image : David T. Farrell et al. - 10.1002/adma.202505817]

Métamatériaux textiles

Un tissu capable de créer des ondulations comme une balle de golf, en modifiant ses propriétés aérodynamiques à la demande, promet de permettre la création de nouveaux matériaux intelligents – y compris des vêtements – avec des applications dans le sport et l'ingénierie.

Imaginez, par exemple, un cycliste ou un skieur dont les vêtements s'adaptent à la vitesse du vent et au terrain, lui permettant de gagner du temps simplement en tirant ou en étirant le tissu.

Ce sont là des possibilités devenues réalité grâce au travail de David Farrell et de ses collègues de l'Université Harvard aux États-Unis.

Ce nouveau tissu intelligent est né à la croisée de la dynamique des fluides et des matériaux artificiels, plus connus sous le nom de métamatériaux , ce qui a permis de créer un tissu unique qui forme des indentations, de petites dépressions à sa surface, lorsqu'il est étiré – ces dépressions se forment même lorsque le tissu est étroitement ajusté au corps.

Ce tissu exploite les mêmes principes aérodynamiques qu'une balle de golf, dont la surface ondulée lui permet de voler plus loin en utilisant les turbulences pour réduire la résistance à l'air. Souple et élastique, il peut se mouvoir et s'étirer pour modifier la taille et la forme des creux selon les besoins.

Procédé de fabrication et adaptation de l'élasticité d'un tissu intelligent. [Image : David T. Farrell et al. - 10.1002/adma.202505817]

Tissu qui se froisse lorsqu'on l'étire.

Pour créer leur métamatériau textile, l'équipe a utilisé une découpeuse laser et une presse à chaud afin de réaliser deux tissus : un tissu noir rigide, semblable à une bretelle de sac à dos, et un tissu en maille grise plus souple et confortable. Grâce à un procédé de fabrication en deux étapes, ils ont découpé des motifs dans le tissu et les ont collés à la couche de maille pour former un composite textile.

En expérimentant avec de multiples échantillons plats présentant des motifs en forme de treillis, tels que des carrés et des hexagones, ils ont exploré systématiquement comment différentes tessellations affectent la réponse mécanique de chaque matériau textile.

« Après avoir effectué 3 000 simulations, nous avons pu explorer des milliers de configurations de vagues », a déclaré Farrell. « Nous avons pu ajuster la taille et la forme des vagues. En reproduisant ces configurations en soufflerie, nous avons constaté que certaines configurations et certaines vagues étaient optimales pour des plages de vitesse de vent spécifiques. »

Ajuster la taille des creux améliore les performances du tissu à certaines vitesses de vent, réduisant la traînée jusqu'à 20 %, selon des expériences menées en soufflerie.

L'effet est contre-intuitif car, normalement, étirer un tissu le rend plus lisse et lui permet de mieux adhérer au corps. « Notre composite textile enfreint cette règle », explique Farrell. « La structure en treillis unique permet au tissu de s'étirer autour du bras au lieu de se resserrer. Nous exploitons cette propriété unique [étudiée] depuis dix ans dans le domaine des métamatériaux et nous l'appliquons aux dispositifs portables d'une manière inédite. »

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