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Les textiles intelligents au service de l’environnement

Enseignante-chercheuse au LadHyX (Laboratoire d’Hydrodynamique de l’École polytechnique) depuis 2013 et titulaire de la chaire Jean Marjoulet*, Camille Duprat consacre ses recherches aux tissus innovants et à leur interaction avec les liquides.

De la suspension des fibres au textile

Les textiles se retrouvent dans un grand nombre de secteurs d’activité où ils sont privilégiés pour leurs qualités notamment de filtration, d’isolation thermique, de rétention ou d’absorption d’eau, et pour leur adaptabilité. Une grande partie de ces textiles sont non-tissés et consistent donc en un ensemble de fibres enchevêtrées, à différentes échelles et composées de divers matériaux. Dans le cadre de la chaire professorale Jean Marjoulet dont elle est titulaire depuis 2017, Camille Duprat cherche à isoler et à comprendre les mécanismes fondamentaux qui gouvernent les propriétés des textiles non-tissés et leurs interactions avec des liquides. L’objectif de ses recherches est de créer des textiles intelligents, à base de procédés économes en ressources et en énergie, dont les applications sont multiples.

Des filets à brouillard pour capter l’eau douce

Alors que de nombreuses régions sont touchées par des pénuries d’eau douce mais bénéficient de brouillard abondant, Camille Duprat développe des textiles innovants pour collecter ce brouillard. « Pour optimiser la collecte de l’eau, nous avons dû étudier les interactions entre liquide et textile. Pour ce faire, nous avons fabriqué une soufflerie dans laquelle nous avons produit un brouillard contrôlé qui nous a permis d’analyser la manière dont les gouttes se répartissent sur les fibres. Nous avons ainsi mis en évidence le fait que supprimer la croissance des gouttes d’eau et ainsi créer des colonnes liquides, permettait de collecter davantage de fluide », explique la chercheuse. « Pour développer cet axe de recherche, nous allons installer des récupérateurs de brouillard au SIRTA en partenariat avec l’Institut Pierre Simon Laplace. Ils nous permettront non seulement de caractériser, de comprendre et d’optimiser la collecte d’eau douce à l’aide de filets textiles, mais aussi d’étudier l’impact de la capture et du ruissellement du brouillard », poursuit Camille Duprat qui, grâce aux financements qui lui sont alloués dans le cadre de la chaire Jean Marjoulet, a récemment recruté une ingénieure de recherche dédiée à ce projet.

De nouveaux matériaux à base de textiles

Parce qu’ils peuvent filtrer un polluant ou encore réagir aux conditions environnementales, les tissus intelligents représentent un enjeu majeur pour les industriels. Dans le cadre de ses recherches, Camille Duprat développe également en laboratoire des textiles modèles dont les fibres et leur enchevêtrement sont contrôlés afin que leurs propriétés soient optimisées. « Pour élaborer de nouveaux matériaux fonctionnels, nous avons noué des partenariats avec l’ENSAIT à Roubaix (École nationale supérieure des arts et industries textiles) mais aussi avec l’atelier amàco qui utilise des matières brutes comme la paille pour construire des bâtiments en fibre végétale », indique Camille Duprat. « Depuis 2018, je suis également en charge de la chaire d’enseignement et de recherche « Sciences des procédés et matériaux innovants » financée par Saint-Gobain, où d’autres matériaux fibrés non-tissés comme la laine de verre, sont mis en jeu », conclut-elle.

* Inaugurée en 2010 dans le cadre de la première Campagne de levée de fonds de la Fondation de l’École polytechnique, cette chaire est financée grâce à la générosité d’Hugues Lepic (X 1984) qui a souhaité la créer en mémoire de son grand-père, Jean Marjoulet, lui-même polytechnicien (X 1919). Elle est destinée à un jeune enseignant-chercheur de moins de 40 ans, à fort potentiel, recruté récemment et enseignant à temps plein à l'École polytechnique dans l'un de ses domaines d'excellence. L’enseignant-chercheur titulaire de la chaire professorale Jean Marjoulet peut ainsi utiliser pendant trois ans l’enveloppe de 100 k€ qui lui est allouée pour financer son projet de recherche, à travers notamment le recrutement de post-doctorants et l’achat d’équipements.