Une chaussure biologique cultivée à partir de bactéries
L'équipe de recherche souhaite amorcer la transition vers une industrie de la mode durable grâce à une nouvelle réflexion sur les processus et à des technologies innovantes
Des chaussures et des pantalons qui poussent en trois dimensions à partir d'une solution nutritive. Un robot répare un trou dans une veste et un tailleur aide à la rendre plus tendance, et tout cela pour quelques euros seulement. Une équipe de recherche basée à Linz, issue des sphères de la mode et de la technologie, de la robotique créative et de la biomécatronique, cherche à amorcer la transition vers une industrie de la mode durable au moyen de nouvelles approches processuelles et de technologies innovantes.
Pour l'instant, il s'agit encore de petits morceaux visqueux issus d'expériences de recherche fondamentale. Mais les chemises et les pantalons fabriqués à partir de cellulose bactérienne, cultivée dans un laboratoire de Linz, constituent le premier pas visionnaire vers l'application.
© Fashion and Robotics
La mode équitable, la mode lente, la production locale et l'économie circulaire remplacent les tonnes de déchets textiles. Les écologistes ne sont pas les seuls à réclamer des changements dans l'industrie textile, très consommatrice de ressources. De nouvelles directives européennes visent également à contribuer au développement durable de la chaîne de valeur mondiale du textile. Mais le chemin est semé d'embûches, comme l'explique Christiane Luible-Bär. Créatrice de mode de formation, elle a lancé son premier projet de développement durable à Zurich en 2009, alors qu'elle était sur le point de terminer son doctorat : "Avec le soutien de 35 grandes entreprises partenaires du secteur de la mode, nous avons essayé de faire coudre un costume par un robot. Cette tentative a échoué, car le matériau et les coupes adaptées aux différentes morphologies rendent le processus de fabrication très complexe. Aujourd'hui encore, l'automatisation n'est possible que pour les simples T-shirts, ce qui explique que les vêtements soient encore fabriqués manuellement à la machine à coudre dans les pays à bas salaires.
La solution est tridimensionnelle
Johannes Braumann, architecte de formation, mène des recherches dans le domaine de la robotique créative à l'université d'art et de design de Linz. Il voit des parallèles étroits entre la mode et l'architecture : "Les deux secteurs sont confrontés à des exigences de durabilité, au besoin d'automatisation et à la production individuelle de lots de petite taille. L'aspect novateur de notre approche de recherche est que nous commençons par prendre du recul : au lieu d'utiliser l'automatisation pour rendre un processus existant aussi efficace que possible, nous essayons de repenser le processus d'une manière totalement ouverte et nouvelle."
Ayant immédiatement convaincu Luible-Bär, cette approche de la robotique créative est devenue le cœur du projet PEEK "FAR - Fashion and Robotics", financé par la FWF : au lieu d'optimiser les textiles et les modèles bidimensionnels, le projet visait à créer des processus en 3D et de nouveaux matériaux pour l'industrie de la mode. Nous voulions montrer une nouvelle approche et nous éloigner de la vieille maxime selon laquelle il faut "un tissu, un modèle et une machine à coudre"", explique Luible-Bär, chercheur principal. Dans un premier temps, l'équipe a demandé à des robots de produire un vêtement par impression 3D. Elle a également mis au point des bras robotisés capables de couper ou de coudre en trois dimensions.
Une nouvelle approche du reprisage des trous
Au cours du projet, qui a duré près de quatre ans, le débat sur la mode durable a pris de l'importance et l'équipe interdisciplinaire a commencé à rechercher des approches plus révolutionnaires. Un exemple est le processus d'électrofilage qu'ils ont mis au point pour les réparations afin de remplacer le "reprisage" traditionnel. M. Braumann en explique le fonctionnement : "Dans un champ de haute tension, un bras robotisé pulvérise un polymère sur la déchirure d'un vêtement, et le polymère forme des nanofibres qui se lient au textile". Cette application a été présentée à Ars Electronica 2023 à Linz et à Automatica à Munich.
L'objectif de cette automatisation est de réduire le coût à environ 2 euros, ce qui rendrait les réparations abordables et rentables. À l'heure actuelle, il est souvent moins cher d'acheter une nouvelle robe ou un nouveau pantalon. Cette approche présente également des avantages d'un point de vue logistique, note M. Braumann : "Tout d'abord, l'électrofilage peut être utilisé dans de grandes usines, et lorsqu'il s'agit de quantités de centaines de milliers de pièces, cela fait une grande différence en termes de durabilité. Par ailleurs, il est possible d'utiliser un bras robotisé offrant diverses fonctions et outils dans les zones urbaines, en tant que micro-usine."
L'étape suivante a permis à l'équipe de passer de la réparation en 3D à la reconception en 3D : si quelqu'un apporte son pantalon vieux de cinq ans chez un tailleur pour le faire réparer, le tailleur peut travailler avec le robot pour faire des suggestions de conception afin d'adapter le pantalon à la dernière tendance. De cette manière, les vêtements auront une durée de vie plus longue et de nouveaux profils professionnels apparaîtront. Christiane Luible-Bär, maître de conférences à l'université d'art et de design de Linz, est tout à fait favorable à de tels développements, car elle souhaite également offrir de nouvelles perspectives à ses étudiants.
Faire pousser une chaussure
Pour l'équipe créative, l'impression 3D n'était pas la réponse à tout ; elle souhaitait également rendre les matériaux de la mode plus durables. Werner Baumgartner, de l'Institut de mécatronique biomédicale de l'université Johannes Kepler, était le partenaire idéal pour repenser complètement un autre processus : pour la première fois, l'équipe a réussi à faire pousser des pantalons et des chaussures en 3D, remplaçant ainsi le processus habituel de découpe puis de couture des textiles. Les biomatériaux nouvellement développés ne sont pas à base de fibres, mais se développent en trois dimensions à partir de bactéries, par exemple à travers une semelle de chaussure. La semelle doit être perforée pour que la chaussure finie puisse être retirée. "Le robot est également important dans ce cas, mais dans un nouveau rôle, celui de fournisseur de nourriture. Les bactéries ont besoin d'une solution nutritive régulièrement et à des heures précises, et une machine peut les nourrir de manière plus fiable qu'un être humain", explique M. Luible-Bär. L'équipe a déposé une demande de brevet pour cette innovation issue de son projet de recherche artistique.
Afin de poursuivre leurs idées très avant-gardistes, les chercheurs ont demandé un nouveau financement de l'UE pour la recherche. En outre, l'équipe a transmis son savoir-faire et ses résultats à deux chercheurs invités de l'université d'art et de design de Linz.
Un regard créatif
Adopter un point de vue créatif mais aussi pragmatique sur les processus industriels nécessite de changer de perspective, comme l'explique M. Braumann : "L'industrie a souvent une vision étroite qui ne vise que l'automatisation totale. Mais nous voyons les choses différemment et nous nous demandons de quel degré d'automatisation nous avons besoin. Après tout, nous voulons aussi redonner de la valeur à l'artisanat". Dans une grande usine, par exemple, il est logique qu'une IA scanne les vêtements et identifie les endroits qui nécessitent des réparations. En revanche, un petit atelier de retouche n'a pas besoin d'IA ; un humain peut y marquer la zone endommagée et le bras robotisé effectue alors la réparation à moindre coût au moyen de l'électrofilage.
Luible-Bär corrobore ce point de vue : "Outre les questions de durabilité, il était important pour nous de tenir compte de l'aspect créatif du projet. Des doctorants à vocation artistique ont mené des expériences sur l'interaction entre les robots, les textiles et l'espace, en se demandant par exemple : qui est l'agent actif ? Ce sont des questions à poser à l'avenir : le robot est-il une aide ou un co-créateur ? Qu'attendons-nous des robots et comment voulons-nous, nous les humains, coopérer avec les machines ?
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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