L'avenir des produits portables ? Des vêtements intelligents et confortables

Aujourd'hui, ce ne sont pas seulement les appareils électroménagers qui deviennent intelligents, mais aussi les vêtements. De la veste au soutien-gorge en passant par les chaussettes, les gants et les bonnets, presque tous les vêtements sont équipés d'une technologie qui nous aide à suivre nos activités et nos signes vitaux pour vivre en bonne santé.

La tendance émergente des tissus intelligents promet des vêtements capables d'effectuer les mêmes tâches que les montres intelligentes. Elle a des applications pour les athlètes, les prestataires de soins de santé et les militaires.

Le marché pour les vêtements intelligents est en fait en pleine expansion. En 2024, le marché mondial des wearables a dépassé les 534 millions d'unitéssoit une croissance de 5,4% d'une année sur l'autre. les dernières données du Worldwide Quarterly Wearable Device Tracker de l'International Data Corporation (IDC). 

Cette tendance est principalement due aux smartwatches, qui ont connu une baisse de 4,5% l'année dernière. Les appareils auditifs, quant à eux, ont augmenté de 8,9%. Au cours de l'année à venir, ces deux types de produits devraient continuer à croître, de même que les bagues et les lunettes. 

Même les vêtements intelligents devraient connaître une augmentation, bien qu'à un rythme plus lent. Cela se justifie par le fait que les vêtements intelligents en sont encore au stade du développement. 

Les progrès réalisés dans le domaine des vêtements intelligents sont le fruit d'innovations dans la technologie des capteurs, l'analyse des données et les processus de fabrication. Ces dispositifs, intégrés dans des accessoires ou des vêtements, peuvent surveiller, suivre et transmettre des données physiologiques et environnementales, fournissant ainsi des informations précieuses pour la gestion de la santé, de la forme physique et du mode de vie. 

Mais il n'est pas facile d'intégrer des technologies telles que des capteurs, des appareils électroniques et d'autres composants intelligents dans nos vêtements de tous les jours. Non seulement cette opération est complexe, mais elle rendrait les vêtements plus coûteux. En outre, les vêtements doivent subir le cycle de lavage et de séchage habituel tout en conservant leur fonctionnalité. 

Outre la durabilité, le confort est un autre défi. Les sources d'énergie encombrantes et les capteurs rigides utilisés pour fabriquer les tissus intelligents les rendent tout simplement inconfortables à porter au quotidien.

En ce qui concerne les textiles intelligents, les méthodes utilisées pour intégrer des capteurs dans les vêtements sont des facteurs importants qui influencent les performances des produits finis.

Les méthodes traditionnelles telles que le tissage, la couture ou le collage de pièces fonctionnelles comme les capteurs et les fils conducteurs directement sur les tissus sont utilisées, mais elles présentent des limites en termes de multifonctionnalité. Ces méthodes traditionnelles sont également limitées par les types de matériaux qui peuvent être utilisés.

Les chercheurs ont donc mis au point différentes méthodes pour produire des tissus présentant des caractéristiques améliorées telles que la conductivité électrique. Par exemple, ils ont mis au point des fils fonctionnels par enduction et des fibres composites fonctionnelles par filage.

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L'impression 3D offre une capacité de transformation, mais n'est pas sans poser de problèmes  

Parmi les différentes techniques explorées et développées, l'impression 3D s'est imposée comme une technologie transformatrice.

L'impression 3D ou fabrication additive est l'une des technologies les plus perturbatrices de la dernière décennie. Dans ce processus de fabrication, les objets en 3D sont créés en déposant des matériaux couche par couche sur la base d'un dessin numérique. 

La taille du marché mondial de l'impression 3D a été évaluée à $19,33 milliards en 2024 et devrait atteindre $101,74 milliards d'ici 2032, avec un taux de croissance annuel moyen de 23,4%. L'espace de l'impression 3D est dominé par l'Amérique du Nord, qui a capturé une part de marché de 41,4% en 2024. 

Stimulée par la capacité de la technologie à produire efficacement des pièces complexes et personnalisées, ce qui réduit les coûts et accélère la production, l'impression 3D est utilisée dans un large éventail d'applications, notamment dans les secteurs de la fabrication, de la médecine, de la science des matériaux, des biens de consommation, de l'automobile et de l'aérospatiale.

Dans le domaine des vêtements et des textiles intelligents, l'impression 3D permet de traiter différents types de matériaux, de fabriquer des motifs complexes, d'adapter les modèles aux besoins individuels, de réduire les déchets lors de la production et de permettre la multifonctionnalité.

L'impression 3D comprend différentes méthodes telles que le frittage sélectif par laser (SLS), la fabrication d'objets laminés (LOM), le traitement numérique de la lumière (DLP), la stéréolithographie (SLA), l'écriture directe à l'encre (DIW) et la modélisation par dépôt de matière fondue (FDM).

Ces techniques permettent de délivrer divers matériaux, notamment des granulés en poudre, des résines photoréticulables, des liquides visqueux et des polymères fondus.

En permettant la création de motifs complexes et l'application de matériaux multifonctionnels, l'impression 3D facilite la fabrication de systèmes portables intelligents sophistiqués pour le suivi des mouvements, la surveillance de la santé ou la détection chimique. 

Outre la réduction des déchets, elle permet également de réduire le temps de production des petites pièces et d'améliorer l'efficacité énergétique.

Grâce à cette technologie, les chercheurs ont imprimé des charges fonctionnelles sur des substrats élastomères, puis les ont fixées à la peau à l'aide de sangles, de bracelets ou d'adhésifs pour la détection. Cependant, certains composants adhésifs peuvent provoquer une irritation de la peau, tandis que les bracelets peinent à s'ajuster, ce qui limite l'utilisation à long terme des produits portables. 

Pour mieux répondre à la demande des consommateurs, les ingénieurs et les chercheurs construisent des textiles intelligents imprimés en 3D où des dispositifs tels que des circuits, des électrodes et des capteurs sont imprimés directement sur les tissus que nous utilisons déjà. Cela permet de les intégrer facilement dans les vêtements ordinaires pour une surveillance continue. 

Une grande partie de la recherche dans ce domaine s'est concentrée sur l'intégration de fonctionnalités technologiques dans les textiles, mais elle n'a pas prêté attention à la façon dont le tissu s'adapte, se sent et dure en cas d'utilisation et d'entretien réguliers.

En d'autres termes, bien que des progrès significatifs aient été accomplis dans ce domaine, l'approche reste confrontée à des défis en ce qui concerne la réalisation des fonctionnalités et la flexibilité, la lavabilité et la durabilité requises de ces tissus pour permettre le confort et l'entretien dans le cadre d'une utilisation quotidienne.

Cela signifie que la couche imprimée doit correspondre à la flexibilité et à l'extensibilité de la couche textile afin d'assurer le confort et d'éviter qu'elle ne se détache pendant l'utilisation. Pour qu'elle dure longtemps, la couche imprimée doit avoir un lien solide avec la couche textile. Le caractère peu coûteux et la durabilité sont d'autres facteurs qui doivent être pris en compte dans la fabrication moderne. 

Pour obtenir toutes ces caractéristiques, le choix de la technologie d'impression 3D, du matériau d'impression fonctionnel et du substrat textile est essentiel.

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Une méthode d'impression 3D durable offre confort et durabilité 

Pour relever les défis actuels en matière de tissus intelligents, des chercheurs de l'université de l'État de Washington ont mis au point une méthode d'impression d'encre en 3D qui leur permet d'être performants même après des lavages et des abrasions répétés.

Publié dans l'ACS Omega¹ Cette avancée dans le domaine des tissus intelligents offre durabilité et confort, ainsi qu'un processus plus respectueux de l'environnement. Elle offre un potentiel énorme pour faire des vêtements intelligents une réalité.

L'étude faisait partie de la thèse de doctorat de l'auteur principal Zihui Zhao, étudiant de l'auteur correspondant Hang Liu, professeur agrégé au département de l'habillement, du merchandising, du design et des textiles. Elle a été financée en partie par une subvention de la National Science Foundation.

M. Liu travaille depuis plusieurs années sur divers éléments de tissus intelligents. Il y a quelques années, il a présenté une fibre ayant la souplesse du coton et la conductivité électrique d'un polymère, qui pourrait être utilisée dans la technologie vestimentaire.

Dans la dernière étude, les chercheurs ont utilisé la méthode DIW pour imprimer des matériaux conducteurs sur des tissus. Ces matériaux peuvent conduire l'électricité en permettant aux électrons de circuler librement et de manière fluide d'un point à un autre s'ils sont connectés à une source d'énergie. 

L'écriture directe à l'encre est une méthode d'impression 3D basée sur l'extrusion où l'"encre" liquide est distribuée à un débit contrôlé. Cette technique d'impression est généralement utilisée pour fabriquer des électrodes de batteries et de supercondensateurs en 3D.

La résolution d'impression est plus élevée que celle de la FDM et elle est moins coûteuse et moins complexe que les autres techniques d'impression. 

La capacité de DIW à imprimer une solution est un avantage considérable pour le développement de vêtements intelligents, car divers matériaux fonctionnels peuvent être facilement dissous dans un solvant qui sert d'encre d'impression. Le processus de préparation d'une solution est également beaucoup plus simple que la préparation d'un filament pour l'impression FDM.

Cependant, la solution créée est plus fluide qu'un polymère fondu, ce qui peut entraîner des interactions complexes entre la solution imprimée et le substrat en tissu. 

La viscoélasticité de la solution, les structures du tissu et la compatibilité avec le matériau d'impression jouent un rôle important à cet égard et peuvent affecter le processus d'impression et les performances du tissu imprimé. 

Pour le substrat d'impression, l'étude a utilisé des tissus disponibles dans le commerce, tandis que des nanotubes de carbone (NTC) dissous dans une solution de poly(succinate de butylène) (PBS) ont été utilisés comme encre d'impression pour développer des tissus conducteurs imprimés en 3D. Le polybutylène succinate est un polyester biodégradable compatible avec les fibres naturelles.

Pour dissoudre le PBS et disperser les NTC, ils ont utilisé un solvant biosourcé, biodégradable et non toxique appelé dihydrolevoglucosenone, commercialisé sous le nom de Cyrene. 

En remplaçant les solvants toxiques couramment utilisés pour le traitement du PBS par le Cyrène, l'étude "s'aligne sur les principes de la chimie verte et les pratiques de fabrication durables, renforçant ainsi l'approche écologique globale de cette recherche".

L'équipe a ensuite testé la capacité de sa solution en utilisant différentes concentrations d'encres d'impression sur deux tissus différents. L'un était un tissu en coton, l'autre un mélange de polyester et de coton.

Les tissus imprimés ont présenté une excellente résistance mécanique, une conductivité électrique, un facteur de jauge et une stabilité sous des contraintes répétées, soulignant leur potentiel d'utilisation dans des dispositifs portables intelligents.

En outre, lorsqu'ils sont soumis à de faibles contraintes de 2% et 5%, le tissu de coton 100% et le tissu de mélange polyester-coton (65%-35%) affichent des réponses de résistance relative différentes, ce qui montre leur potentiel pour diverses applications dans les technologies de capteurs de contrainte et de mouvement. 

Par ailleurs, la capacité de la solution à pénétrer dans le tissu entre les fils et à se lier aux fibres a renforcé la lavabilité des tissus et leur résistance à l'abrasion, démontrant ainsi les avantages de la technologie d'impression DIW dans le développement de capteurs textiles pour les vêtements intelligents.

Le tissu s'est avéré performant même après vingt cycles de lavage et de séchage. En outre, il a subi avec succès 200 cycles d'abrasion et 500 cycles d'essais cycliques de traction sans présenter de rayures ou de fissures sur les surfaces.

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Investir dans les technologies portables

Dans le domaine des technologies portables, l'un des principaux leaders n'est autre que le géant de la technologie Pomme (AAPL +0.37%). Fondée il y a près d'un demi-siècle et connue pour ses produits électroniques grand public et ses logiciels, Apple a connu une croissance considérable au cours des dernières décennies.

Aujourd'hui, elle conçoit, fabrique et commercialise des smartphones, des tablettes, des ordinateurs personnels, des produits portables et des accessoires. Les produits proposés par Apple comprennent l'iPad, l'iPhone, le Mac et les produits portables, la maison et les accessoires, tandis que les plateformes logicielles couvrent iPadOS, iOS, macOS, visionOS, watchOS et tvOS.

Apple vend également divers services connexes, notamment des services en nuage, des services de paiement, du contenu numérique, de la publicité et AppleCare. Le contenu numérique, quant à lui, est vendu par le biais de services d'abonnement tels qu'Apple Music, Apple TV+, Apple Arcade, Apple News+ et Apple Fitness+.

Apple Inc. (AAPL +0.37%)  

Aujourd'hui, nous parlons de produits portables, et Apple a pénétré ce marché pour la première fois en 2014 avec sa première Apple Watch. Lors de la récente conférence téléphonique sur les résultats, le PDG Tim Cook a déclaré que l'Apple Watch Series 10 deviendrait un élément essentiel du parcours de santé et de remise en forme des personnes.

Selon Kevan Parekh, premier vice-président et directeur financierr, la base installée de l'Apple Watch a atteint un nouveau record. Non seulement plus de la moitié des clients qui ont acheté une Apple Watch au cours du deuxième trimestre de 2025 n'avaient jamais utilisé le produit, mais M. Parekh a ajouté : "Nous sommes très satisfaits de l'utilisation de l'Apple Watch, 

"La satisfaction des clients de Watch aux États-Unis a récemment été mesurée à 95%."

Apple a fait une entrée tardive sur ce marché saturé par des acteurs établis, mais il ne lui a pas fallu longtemps pour dominer l'espace avec ses smartwatches, ses AirPods et ses dispositifs montés sur la tête (HMD).

Au fil des ans, Apple a procédé à plusieurs acquisitions, telles que la société AR Metaio en 2015, la société de technologie de suivi oculaire SensoMotoric Instruments et la startup de casque de réalité augmentée Vrvana en 2017, ainsi que les startups VR NextVR et Spaces en 2020, afin de faire progresser ses efforts.

Aujourd'hui, la part de marché d'Apple dans le secteur des wearables au quatrième trimestre de l'année 24, selon IDCa été de 23,8%.

Dans le cadre de la division des wearables, les ventes d'Apple Watch, d'AirPods et d'accessoires ont connu une baisse de revenus de 5% par rapport à la même période de l'année dernière, pour atteindre $7,52 milliards. Cette baisse a été attribuée au lancement du casque Vision Pro au cours du trimestre précédent.

Avec VisionOS 2.4, Apple débloquera bientôt le premier ensemble de fonctions d'IA pour les utilisateurs de Vision Pro. L'entreprise proposera également une collection d'expériences spatiales, régulièrement mise à jour, avec l'application Spatial Gallery.

La future feuille de route de l'entreprise en matière de wearables devrait également inclure des lunettes intelligentes dotées d'une intelligence artificielle, une bague de fitness et des AirPods dotés de caméras. Selon Bloomberg, ces deux produits n'en sont encore qu'au stade exploratoire. 

Selon les rapports de Mark Gurman de Bloomberg et de l'analyste Ming-Chi Kuo, Apple teste actuellement des moyens d'inclure l'intelligence visuelle non seulement dans les AirPods, mais aussi dans l'Apple Watch. De minuscules caméras dans les futures versions de ces wearables pourraient potentiellement être lancées en 2027.

Apple, l'une des marques les plus précieuses au monde, affiche une capitalisation boursière de $3,15 trillions et ses actions s'échangent, à l'heure où nous écrivons ces lignes, à $208,13, en baisse de 15,64% depuis le début de l'année. Son BPA (TTM) est de 7,08, son P/E (TTM) de 29,84 et son ROE (TTM) de 152,55%. Le géant de la technologie offre également un rendement du dividende, bien que seulement 0,49%.

Sur le plan financier, le 2 mai, Apple a publié les résultats de son deuxième trimestre fiscal 2025, clos le 29 mars 2025, qui ont fait apparaître un chiffre d'affaires de $95,4 milliards, soit une augmentation de 5% par rapport à la même période de l'année précédente.

Ce chiffre comprend $46,84 milliards de recettes provenant de l'iPhone, $7,95 milliards de recettes provenant des produits Mac, et $6,4 milliards de recettes provenant de l'iPad. Le chiffre d'affaires des services s'élève à 26,65 milliards de dollars, tandis que celui des produits portables est de 7,52 milliards de dollars.

"Il faut garder à l'esprit que nous avons dû faire face à une comparaison plus difficile avec le lancement de l'Apple Vision Pro au cours du trimestre précédent, ainsi qu'avec la Watch Ultra 2 lancée l'année dernière".

- Parekh

Mais ce qui est remarquable, c'est que "grâce aux niveaux élevés de fidélité et de satisfaction de nos clients, notre base installée d'appareils actifs a une fois de plus atteint un nouveau record historique dans toutes les catégories de produits et tous les segments géographiques".

Le bénéfice dilué par action pour le trimestre s'est élevé à $1,65, soit une augmentation de 8% en glissement annuel. Les bons résultats trimestriels d'Apple, y compris la croissance à deux chiffres des services, ont été obtenus malgré l'incertitude créée par les droits de douane.

En ce qui concerne l'impact des droits de douane sur l'entreprise, le PDG Cook a déclaré qu'il était "limité" en raison de l'optimisation de la chaîne d'approvisionnement de l'entreprise.

"Nous gérerons l'entreprise comme nous l'avons toujours fait, en prenant des décisions réfléchies et délibérées, en nous concentrant sur l'investissement à long terme et en nous consacrant à l'innovation et aux possibilités qu'elle crée. En regardant vers l'avenir, nous restons confiants".

- Tim Cook lors de la conférence téléphonique sur les résultats

La croissance du BPA et le flux de trésorerie d'exploitation de $24 milliards ont permis à Apple de reverser $29 milliards aux actionnaires. La société a également augmenté le dividende en numéraire de 4% pour le porter à $0,26 par action et a annoncé un programme supplémentaire visant à racheter jusqu'à $100 milliards de ses actions ordinaires. Cook a déclaré :

"Nous continuons à prévoir des augmentations annuelles du dividende. 

Il est intéressant de noter qu'Apple a déclaré avoir réduit ses émissions de carbone de 60% au cours de la dernière décennie.

Conclusion

Si les smartwatches constituent la technologie portable la plus courante et la plus largement utilisée, les chercheurs explorent constamment de nouveaux moyens d'intégrer des capteurs pour surveiller les paramètres de santé vitaux dans d'autres éléments de notre vie, tels que les vêtements. 

Mais les textiles intelligents sont beaucoup plus difficiles à utiliser, car ils doivent non seulement assurer le confort, mais aussi faire l'objet d'une utilisation et d'un entretien réguliers, tout en conservant leurs performances. La dernière recherche, avec l'impression 3D DIW, marque un grand moment pour les tissus portables, car ils offrent flexibilité, confort et durabilité sans compromettre les performances de détection.

Au fil du temps, à mesure que la technologie s'améliore, devient plus rentable et évolutive, il se peut que les t-shirts ou les chaussettes intelligents soient adoptés par le grand public et fassent partie de notre vie quotidienne.

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Études référencées :

1. Zhao, Z., Liu, W. et Liu, H. (2025). Flexible and durable direct ink writing 3D-printed conductive fabrics for smart wearables. ACS Omega, 10(14), 14138-14149. https://doi.org/10.1021/acsomega.4c11367