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Volume 52, numéro 27 | 18 mai 2017

Recherche

T-shirt intelligent

Des chercheurs ont créé un vêtement qui permet de mesurer à distance la fréquence respiratoire de la personne qui le porte

Par Jean Hamann

Des chercheurs du Centre d’optique, photonique et laser (COPL) de l’Université Laval ont créé un vêtement intelligent grâce auquel il est possible de mesurer à distance et en temps 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 de certaines maladies respiratoires ou au monitorage de personnes dont les fonctions respiratoires sont anormales. «Les personnes atteintes d’asthme, d’apnée du sommeil ou de maladie pulmonaire 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 creuse dont la paroi intérieure est recouverte d’une mince couche d’argent. Un polymère déposé sur la couche extérieure de la fibre assure la protection de l’ensemble. «Cette antenne sert à la fois de capteur et d’émetteur des signaux induits par les mouvements respiratoires, précise le professeur Messaddeq. Les données peuvent être transmises au téléphone intelligent de l’utilisateur ou à un ordinateur situé à proximité.»

Le fonctionnement de cette antenne repose sur l’augmentation de la circonférence du thorax et du volume d’air dans les poumons pendant l’inspiration, explique le chercheur. «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 ou que les vêtements soient serrés. Les oscillations qui accompagnent chaque respiration 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 et au détergent. Elle était toujours en bon état et fonctionnelle», 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, de génie physique et d’optique, et de Sophie LaRochelle, du Département de génie électrique et de génie informatique.


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L’antenne est faite d’une fibre optique creuse dont la paroi intérieure est recouverte d’une mince couche d’argent. Un polymère déposé sur la couche extérieure de la fibre assure sa protection, notamment contre l’eau et le détergent à lessive.
Photo: Stepan Gorgutsa

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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 est déployée en forme de spirale.

Photo: Stepan Gorgutsa

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