Une veste chauffante pareille à une fourrure d’ours polaire

Les ours polaires sont soumis à des conditions environnementales parmi les plus difficiles sur Terre, avec des températures pouvant descendre jusqu’à -45°C ! L’évolution les a donc dotés d’un mécanisme de thermorégulation basé sur des matériaux polymères optiques, capable d’engendrer un effet « de serre » sur le corps même de l’animal. Au lieu de simplement s’isoler des conditions environnementales, la faune polaire use activement de la lumière solaire pour maintenir sa température. Chez l’ours polaire, sa fourrure blanche lui permet de transmettre le rayonnement incident à sa peau noire. Une fois que cette dernière a absorbé l’énergie entrante, la fourrure l’empêche de la rayonner vers l’extérieur. Résultat : des animaux magnifiquement adaptés à leur milieu, qui ne craignent pas le moins du monde le froid polaire.

La chaleur de la fourrure, sans la fourrure…

Les humains comptent sur leurs vêtements pour stabiliser leur température corporelle dans des environnements extrêmes. Malheureusement, les fenêtres thermiques des tissus utilisés sont limitées. C’est pourquoi trois ingénieurs de la University of Massachusetts Amherst ont travaillé sur la conception d’une veste censée imiter l’adaptation au froid des ours polaires. Présentée le 5 avril 2023 dans ACS Applied Materials & Interfaces, leur idée repose sur l’emploi de deux couches de tissu afin d’empêcher la dissipation de chaleur corporelle tout en maximisant l’absorption du rayonnement visible. Les tissus en question sont ultralégers et munis de fonctions optiques complémentaires. La partie externe du vêtement se compose de fils isolants transparents en polypropylène (PP), un polymère thermoplastique possédant une grande résistance à la fatigue. La partie interne, elle, consiste en un nylon absorbant la lumière visible et réfléchissant l’infrarouge recouvert d’un polymère noir, le PEDOT. Ces tissus ont pour but d’égaler les fonctions tenues respectivement par la fourrure et par la peau de l’ours polaire.

Sous une illumination modérée de 130 W/m², les ingénieurs de la University of Massachusetts Amherst ont ainsi obtenu un chauffage supérieur de 10°C à celui fourni par un T-shirt en coton classique (pourtant 30 % plus lourd). Et ce, tant que le porteur se trouve à la lumière solaire… ou dans une pièce bien éclairée ! Plutôt que de s’évertuer à réchauffer des pièces entières, l’usage à l’avenir pourrait consister à gérer son propre « climat personnel » à l’aide de vêtements conçus en ce sens. Une adaptation dont la nécessité ne cesse de croître avec les effets de plus en plus importants du changement climatique. Des start-ups comme Soliyarn ne s’y trompent pas, et ont déjà débuté la production de vêtements couverts en PEDOT…