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Comment obtenir un matelas ni trop chaud, ni trop froid ?

Ni trop chaud, ni trop froid, le juste équilibre

Ni trop chaud, ni trop froid, le juste équilibre

Les textiles intelligents ont acquis droit de cité dans la vie quotidienne des consommateurs. Les textiles dont se servent les astronautes dans l'espace et les chercheurs dans l'Antarctique peuvent également apporter leurs bienfaits à M. Tout-le-Monde.

Les matériaux à changement de phase (PCM) utilisés dans les applications précitées se retrouvent aujourd’hui dans toute une série de produits grand public : Ils gagnent du terrain dans un nombre croissant d’applications : habillement, sous-vêtements, chaussettes, accessoires, chaussures, literie et sacs de couchage. On retrouve également les PCM dans des articles plus spécialisés tels que les gilets pare-balle, les tenues pour l’automobile, la médecine ou les applications industrielles spéciales où la chaleur et l’énergie jouent un rôle essentiel. Mais comment fonctionnent les matériaux à changement de phase et quel est le principe qui sous-tend cette technologie ?

Principe de fonctionnement

Ni trop chaud, ni trop froid – le juste équilibre. Ce slogan résume bien ce que les PCM font pour vous. Le pionnier et le numéro un du marché pour la recherche, le développement, la conception et la commercialisation des matériaux thermorégulateurs à changement de phase (PCM) est une société américaine, Outlast Technologies, Inc., dont le siège social se trouve à Boulder, Colorado. La technologie PCM Outlast® Adaptive Comfort® fut développée à l’origine pour la NASA pour protéger les astronautes contre les variations de température extrêmes allant du froid le plus glacial aux chaleurs les plus torrides auxquelles ils sont exposés lors de leurs sorties dans l’espace et lors des réparations de la station spatiale.

Que sont au juste les PCM ?

Le principe de ces matériaux est simple et repose sur la combinaison de deux technologies bien connues : La microencapsulation, que l’on retrouve entre autres dans le chewing-gum qui incorpore des microcapsules et dont mastication détruit l’enveloppe et libère le goût. Autre exemple : les échantillons de parfum dans les revues. La friction sur le papier détruit les microcapsules et libère les fragrances.

Dans les matériaux Outlast®, la différence tient à ce que l’enveloppe des microcapsules mises en œuvre est solide et ne se détruit pas. Elles sont également microscopiques : On pourrait ainsi en faire tenir un millier dans une tête d’épingle (environ 3 millions par cm²). Brevetées sous la dénomination Outlast® Thermocules®, ces capsules autorisent le changement de phase. Ce principe physique simple est bien connu de tous, avec H2O par exemple : l’eau se transforme en glace solide ou en vapeur gazeuse après un apport ou un retrait d’énergie. La technologie PCM exploite exactement les mêmes lois physiques.

Les PCM agissent en fait sur le microclimat de la peau. L’étroitesse de la plage de confort indique à quel point le corps humain est sensible aux variations de température : La température du corps humain est en moyenne de 36,6°C. La température interne (cœur, reins…) représente la température centrale et varie dans des marges très étroites. Elle est normalement de 37°C. La température de surface de la peau et des membres est en règle générale un peu plus basse et varie entre 28°C et 33°C. Si la température normale comprise entre 36,5°C et 37,4°C monte légèrement au-dessus de ce seuil, on parle de fièvre, si elle descend en dessous on parle d’hypothermie. Lorsque l’on parvient à exercer une influence positive sur cette plage par une utilisation dynamique des matériaux Outlast®, il devient possible de maintenir la température dans la zone de confort personnelle et de limiter les variations inconfortables génératrices de sensations de trop chaud ou de trop froid.

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