Conception et développement d'une structure textile pour la gestion de la chaleur radiative

Design and development of a textile structure for radiative heat management

• Auteur / Autrice : Lamyae Benhamou
• Direction : Fabien Salaun
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie des matériaux - ENGSYS
• Date : Inscription en doctorat le 01/09/2022
• Etablissement(s) : Université de Lille (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : ENGSYS Sciences de l'ingénierie et des systèmes
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GEMTEX - Laboratoire de Génie et Matériaux Textiles

Mots clés

Mots clés libres

Textile intelligent

Microparticules

Réflexion

Confort thermique

Photonique

Microstructuration

Smart textile

Microparticles

Reflexion

Thermal confort

Photonic

Microstructuration

Résumé

Maintenir le corps humain dans un état de confort est primordial pour notre équilibre biologique. Bien que le corps humain dispose d'un mécanisme de température corporelle fiable, y compris la transpiration et la circulation sanguine. Les fluctuations météorologiques peuvent facilement affecter cet état de confort. Dans le but de créer une enveloppe thermique adéquate dans l'espace, il existe deux stratégies : utiliser des systèmes pour refroidir ou réchauffer l'espace intérieur de vie et/ou des vêtements qui régulent la température autour du corps humain. Ainsi, ils assurent le refroidissement dans les environnements chauds et le réchauffement dans les environnements froids. Cependant, les vêtements conventionnels possèdent des performances d'isolation thermique. En effet, une variation brutale de la température ambiante qui affecte le confort thermique du corps. Le développement de nouvelles structures de textiles capables de gérer le corps humain dans une large plage de température sans avoir recours à un apport d'énergie extérieur supplémentaire semble être une nécessité. Le corps humain, à travers le vêtement qui le recouvre, échange sa chaleur avec son environnement par conduction, convection, évaporation et radiation en proportions diverses. Il émet des rayonnements thermiques infrarouges (IR) de longueur d'onde maximale de 9.3 µ𝑚. Quantitativement, l'objectif est de réfléchir les radiations émises par le corps et sur la face externe celles émises par les rayonnements solaires. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est de concevoir, fabriquer et de caractériser des membranes polymères passives contenant des particules diélectriques d'oxyde de zinc (𝑍𝑛𝑂) afin de moduler la réflexion optique dans les moyens IR. Les travaux de ma thèse s'inscrivent dans le cadre du projet ANR- POCOMA, dont les partenaires sont l'IEMN, le Laboratoire GEMTEX-ENSAIT, l'Institut FOTON-CNRS, HEI-JUNIA, EURAMATERIALS et DAMART.

Keeping the human body in a state of comfort is essential to our biological equilibrium. Although the human body has a reliable body temperature mechanism, including perspiration and blood circulation. Weather fluctuations can easily affect this state of comfort. In order to create an adequate thermal envelope in space, there are two strategies: using systems to cool or warm the interior living space and/or garments that regulate the temperature around the human body. In this way, they provide cooling in hot environments and warming in cold ones. However, conventional garments do have thermal insulation properties. In fact, a sudden change in ambient temperature affects the body's thermal comfort. The development of new textile structures capable of managing the human body over a wide temperature range without the need for additional external energy input seems to be a necessity. The human body, through the garment that covers it, exchanges heat with its environment by conduction, convection, evaporation and radiation in varying proportions. It emits infrared (IR) thermal radiation with a maximum wavelength of 9.3 µ𝑚. Quantitatively, the aim is to reflect the radiation emitted by the body and on the external face that emitted by solar radiation. In this context, the aim of this thesis is to design, fabricate and characterize passive polymer membranes containing zinc oxide dielectric particles (𝑍𝑛𝑂) in order to modulate optical reflection in IR mediums. My thesis is part of the ANR- POCOMA project, whose partners are IEMN, Laboratoire GEMTEX-ENSAIT, Institut FOTON-CNRS, HEI-JUNIA, EURAMATERIALS and DAMART.