Insertion de fibre optique par broderie pour la réalisation d’un capteur « embarqué »

Le Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles (LPMT) est une unité de recherche de l’Université de Haute-Alsace (UHA), UR 4365. Il est l’un des rares laboratoires de recherche français en textile et science des fibres. Il est spécialisé dans la conception de matériaux fibreux, le développement de méthodes de caractérisation et d'obtention de structures fibreuses, de l’échelle nanométrique à l’échelle macroscopique. À chaque échelle, sont étudiées des ensembles mono, bi et tridimensionnels en faisant le lien entre le procédé, la structure et les propriétés.

Ce stage sera réalisé en collaboration avec l'Institut de Recherche en Informatique, Mathématiques, Automatique et Signal (IRIMAS): c'est une équipe d'accueil (EA 7499) de l'Université de Haute-Alsace (UHA). Cet institut interdisciplinaire rassemble tous les travaux de recherche liés aux disciplines des mathématiques, de l'informatique, de l'électronique, de l'électrotechnique, de l'automatique et du traitement du signal et de l'image à l'Université de Haute-Alsace  . L'IRIMAS est associé à l'École Doctorale 269 Mathématiques, Sciences de l'Information et de l'Ingénieur (MSII) de l'Université de Haute-Alsace et de l'Université de Strasbourg

L'émergence des textiles intelligents révolutionne des secteurs comme la santé, en intégrant des capteurs pour surveiller les signes vitaux. Une avancée majeure réside dans l'utilisation de capteurs en fibres optiques polymériques (POF), mesurant l'irradiance pour évaluer divers paramètres physiques.

Dans notre étude, nous avons conçu un capteur optique à deux zones : une zone sensible à la déformation en POF PDMS flexible et une zone de transmission en PMMA. Le capteur a été optimisé pour assurer la répétabilité des mesures. Différentes méthodes de traitement de signal ont été réalisées et ont permis d’explorer différents paramètres à partir du signal enregistré.

Cependant, le processus de fabrication de ces capteurs par tricotage limite leur champ d’utilisation. En effet, la POF est insérée lors du processus de fabrication dans le tricot, ce qui limite son champ d’application. De ce fait, nous souhaitons transplanter ce capteur sur d’autres types d’étoffe en utilisant une nouvelle technique de mise en œuvre : La broderie. Cette méthode pourrait être utilisée sur différents types de matériaux (tissus, tricot et non tissé). Contrairement aux techniques de tissage ou de tricotage, la broderie permet d’insérer la fibre optique après la fabrication de l’étoffe, sans modifier sa conception. Cela offre une grande flexibilité, permettant des géométries variées, parfois impossibles à obtenir autrement. Toutefois, la fragilité des fibres optiques rend leur broderie délicate. Nous utiliserons pour cela une brodeuse pilotée par ordinateur.

Ce projet vise à explorer les diverses possibilités offertes par la brodeuse pour la création de motifs, l'optimisation des réglages et les différentes méthodes d'insertion de la fibre optique. Selon le signal enregistré, une adaptation des méthodes de traitement du signal pourrait également s'avérer nécessaire.

De niveau Master 2 (Université/École d’ingénieurs), ayant suivi une formation dans le domaine du textile ou des matériaux, avec des compétences dans le domaine informatique (Matlab, Python, traitement de signal..), le (la) candidat (e) devrait avoir des solides connaissances concernant les méthodes de mise en oeuvre d'un support textile. Il doit être motivé(e), sérieux(se) et organisé(e).