Souha Koubaa – Université de Sfax, L’institut Supérieur des Arts et Métiers de Sfax, Tunisie
Amine Hadj Taieb – Université de Sfax, L’institut Supérieur des Arts et Métiers de Sfax, Tunisie
Abdelaziz Lallam – Université de Haute-Alsace, Mulhouse, France
Meriem Benzarti – Université de Haute-Alsace, Mulhouse, France
Introduction
En rupture avec la logique habituelle des textiles classiques, il existe une catégorie de matériaux aux propriétés surprenantes : les textiles aux structures auxétiques. Lorsque ces tissus sont étirés, ils ne se resserrent pas, mais s’élargissent dans toutes les directions. Cette réaction inhabituelle a de quoi intriguer la communauté scientifique et les ingénieurs, et suscite un grand intérêt dans des domaines variés comme la science, la technologie et l’industrie.
Qu’est-ce qui explique cette particularité des textiles auxétiques ?
Comment fonctionnent-ils et quelles sont leurs applications concrètes ?
1. Définition de textile auxétique
Le terme auxétique dérive du grec auxetikos, signifiant « tendance à s’agrandir ». Alors que les textiles conventionnels possèdent un coefficient de Poisson positif (généralement entre 0,0 et 0,5(Boakye et al., 2019)), les textiles auxétiques se distinguent par un coefficient de Poisson négatif (CPN). Concrètement, cela implique qu’un étirement axial provoque une dilatation latérale, et qu’une compression entraîne un amincissement, une propriété unique visible sur la figure 1.
2. Propriétés mécaniques uniques
En effet, les textiles à comportement auxétique, possèdent des propriétés mécaniques surprenantes en termes de robustesse et haute performance, qui dépassent celles des textiles classiques. Ils offrent une résistance accrue à l’indentation, une meilleure ténacité à la rupture, une absorption supérieure pour les chocs et les vibrations, et une bonne capacité en dissipation d’énergie. De même, ils procurent un comportement synclastique qui permet à la structure auxétique de se courber en forme de dôme. Cela favorise, par conséquent, la création de surfaces complexes comme illustré dans la figure 2.
3. Domaines d’applications potentielles des textiles auxétiques
Grâce à leur coefficient de Poisson négatif, les textiles auxétiques disposent des propriétés inhabituelles qui favorisent l’émergence de plusieurs applications novatrices dans divers domaines, notamment l’industrie biomédicale, le confort et l’adaptabilité, la sécurité et la protection, etc.
Dans le domaine médical, cette catégorie de textile permet la fabrication de prothèses, des bandes de kinésiologie, d’ancrages pour muscles ou ligaments, d’implants chirurgicaux, ou même des dilatateurs qui servent à ouvrir les vaisseaux sanguins pendant les opérations cardiaques. Notamment le pansement intelligent auxétique qui peut libérer l’agent pharmaceutique de manière contrôlée. (Figure3)
Au domaine du confort et adaptabilité, les tissus auxétiques permettent de concevoir de bons vêtements sportifs, des tenues de maternité, des vêtements pour enfants, grâce à leur capacité à épouser les formes, leur adaptabilité et leur respirabilité. Outre leur pouvoir absorbant d’énergie, ils sont très présents dans le domaine des EPI. Ces tissus sont exploités dans la conception d’équipements de protection tels que les casques ou les gilets dans le domaine sportif, notamment dans l’équitation ou encore dans la course automobile., afin de protéger les gens contre les risques de blessures. De même, ils sont utiles pour la fabrication des rideaux pare-explosion, des gilets pare-balles, des ceintures de sécurité, des gants anti-vibrations ou encore des vêtements de protection plus efficaces et plus performants que les vêtements à base de textile conventionnel.
Conclusion
En conclusion, les textiles auxétiques rendent possible ce que les matériaux conventionnels considéraient comme inaccessible. En repoussant les limites mécaniques, ils ouvrent de nouvelles perspectives dans la science des matériaux. Le concept d’auxéticité nous invite à repenser la déformation pour créer des solutions innovantes et adaptables aux besoins humains.
Références
1. Boakye, A., Chang, Y., Raji, R. K., & Ma, P. (2019). A Review on Auxetic Textile Structures, Their Mechanism and Properties. Journal of Textile Science & Fashion Technology, 2(1), 1 10. https://doi.org/10.33552/JTSFT.2019.02.000526
2. Duncan, O., Shepherd, T., Moroney, C., Foster, L., Venkatraman, P. D., Winwood, K., Allen, T., & Alderson, A. (2018). Review of Auxetic Materials for Sports Applications : Expanding Options in Comfort and Protection. Applied Sciences, 8(6), Article 6. https://doi.org/10.3390/app8060941
3. Goud, V. (2010). Auxetic Textiles. Colourage, LVII, 45.
4. Grima-Cornish, J. N. (2019). IUCr Newsletter : Auxetics: Don’t Pull Me, I’ll Get Fatter! 27, 9.
5. Synclastic behavior of auxetic metamaterials. (2025). Engineering Structures, 326, 119607. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2024.119607
6. Wang, Z., & Hu, H. (2014). Auxetic materials and their potential applications in textiles. Textile Research Journal, 84(15), 1600 1611. https://doi.org/10.1177/0040517512449051
7. Zulifqar, A., & Hu, H. (2016). Auxetic Textile Materials—A Review. Journal of Textile Engineering and Fashion Technology, 1, 1 20. https://doi.org/10.15406/jteft.2016.01.00002