Les Nanotechnologies dans les textiles militaires

ParJean DumasRDDC Valcartier

23 Mai 2012

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Le Soldat – La pierre angulaire de la Force

• Sans lui, rien n’est possible…..• Capable de s’adapter à de multiples

situations…..• Il possède des besoins spécifiques

pour être efficace dans la plupart des conditions opérationnelles…

• 70% de ce que le soldat touche ou utilise est sous la forme de matériaux flexibles ou textiles……

• Les nouvelles technologies comme les Nanotechnologies peuvent augmenter sa capacité opérationnelle…..

• Mais comment ?????

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Navigation Systems

Projet de S&T en Support à la Vision du Système du SoldatBesoins Opérationnels

Power Sources

Head Systems

Mobility Systems

Comms Systems

Personal Network

Environment ClothingSystem

Ballistic

Protection

System

Sensors Systems

UGSPersonalMicro-UAV

Weapon Systems

ASAP TD

AMMPHS

EA-MAV

SIHS TD

Battle Mgt Systems

SaSnet

FAVS/ADVANCE

SIPES TD

SIREQ TD

IMPACT TD

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Étude de Positionnement de RDDC Valcartier –Textile Intelligent

• Protection Environnementale– Protection contre les intempéries– Protection NBC– Confort (chauffage & refroidissement)

• Protection Balistique• Connaissance de la Situation

– Capteurs intégrées– Conditions Physiologiques– Position

• Gestion de la Signature (Camouflage)• Soutien

– Génération and Stockage de l’énergie– Échange d’information

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Carte Technologique des Systèmes du Soldat

• Initiative de collaboration entre le gouvernement et l’industrie

• Convergence des idées pour la période 2011-2025

• Plan d’action pour la R&D et l’investissement pour créer des capacités pour les 15 prochaines années

• Tout ce qui a rapport aux systèmes du soldat doit tomber à l’intérieur de la CTSS

• Rapport disponible sur le site Web…..

• http://www.materiel.forces.gc.ca/fr/ctss.page

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Les défis du système du soldat

• Complexité et diversité du système

• Le poids

• L’ajout d’information multi-source

• Compromis entre protection, mobilité et performance

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Le Soldat Canadien – circa 2025

• Un système de soldat adaptatif, modulaire et intelligent….• Réduction jusqu’à 50% du poids de l’ensemble• Augmentation de sa capacité énergétique de 40%• Protection physique étendue et multispectrale• Augmentation de la capacité léthal et non-léthal de

l’armement• Capteur intégré et à large bande• Système intégré de C4I

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Les nanotechnologies et les textiles militaires

• Compromis entre Soutien, Survie et Mobilité• La combinaison de multiples fonctions dans un seul

substrat est une approche possible• Une approche multi-disciplinaire au niveau des matériaux

et des applications est nécessaire pour permettre l’introduction de nouvelles technologies….

• L’acceptabilité par les militaires est essentielle……• Mais comment ?????

C4ISR

Mobility

Survivability

Sustain-ability

Lethality

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E-Textiles – Une approche multidisciplinaire

NANO

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Exemple: Système de Tente – à l’extérieur

Camouflage Multi spectral

Capteur solaire souple

Tissus hydrophobiquerésistant

Membrane à mémoirede forme adaptative

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Exemple: Système de Tente – à l’intérieur

Éclairage OLED intégré

Stockage d’énergie intégré

Tissus pour lagestion d’humidité

Capteurs d’environnementintégrés

Ventilation mécaniqueIntégrée

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Exemple: Système de Vêtement

Sous-vêtement àséchage rapide avec capteurs

physiologiques

Gestion intégrée de la chaleur et de

l’humidité Electro-Textile pour la distribution d’énergie

et de données

Coquille isolée adaptative avec stockage d’énergie &

interface de communication

Camouflage Multi spectral avec interface pour l’arme & capteur

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Exemple: Système tactique du soldat

Coolingmanagement layer

TIM protection layer withE-Textile interconnection

Balistic vest withphysiological sensor Load carriage with

energy storage and external sensors

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E-textile- Interconnexions

• Développement d’une infrastructure Information/Énergie intégrée directement dans le Textile….

• Fiabilité à long terme (Lavage)……• Gestion de la distribution de l’énergie• Connectique……• Faible signature EM…..

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Connaissance de la Situation - Capteurs

• Intégration de micro-capteurs pour augmenter la connaissance de la situation – Interne & Externe……

• Hypothermie & déshydratation….. • Connaissance du niveau de combativité

du soldat……• Micro-Capteurs avancés pour menaces

NBC….• Le soldat devient lui-même un capteur

avancé…..• Durabilité et durabilité à long terme…...

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Matériaux de Protection - Général

• Matériaux légers anti-balistiqueFragments, Projectile & Souffle

• Fibre anti-septiqueRelâche des médicaments lorsque coupés

• Matériaux auto-déintoxicantsSe nettoie automatiquement après une attaque CB

• Hybrid-polymers scienceMembrane Impermeable (25 µm)Membrane semi-permeable resistant (25 µm)Super-repellency (surface superoleophobic)

• SystèmeRespirateur à faible encombrementAuto-réparation

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Textiles pour Camouflage

• Toujours un compromis entre confort et Fonctionnalité

• Compromis entre la couleur visuelle, réflectivité, l’émissivité et la

convection thermique

• Matériaux de camouflage adaptatif – Effet Caméléon

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Exemples de Signature

Visuel

NVG

Thermique

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Source d’énergie

• Passer d’une armée du pétrole vers l’électrique.• Mettre l’énergie où elle a le plus d’impact - Gestion• Le Stockage est problématique.• Plusieurs solutions pour les E-textiles

– Solaires– Piézo - Mouvement– Chaleur corporelle

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Points Essentiels – Textiles Fonctionnels

• Acceptabilité (Facteur humain…..)• Adaptabilité à differentes situations…..• Durabilité (Cycles de lavage & entretien)• Intégration & Convergence• Source d’énergie & interconnexions sont actuellement

problematique…..• Coûts - $$$$$$

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Conclusion

• Les Nanotechnologies peuvent avoir un impact sur le système du soldat.

• Le développement des Nanotechnologies doit être ciblé pour une fonction et un besoins précis.

• Les Nanotechnologies doivent permettre une certaine évolution dans la fonction et l’usage.

• L’équipement du futur doit être conçu pour utiliser toutes les ressources disponibles de façon optimale.

• Être opportuniste……

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Questions ??????