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 ??????