E-textile

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1 Introduction

“Les textiles intelligents, de l'anglais smart textiles, également trouvés sous l'appellation e-textiles pour electronic textiles, sont des textiles capables de capter et d'analyser un signal afin d'y répondre d'une manière adaptée[1]. Ils peuvent donc être décrits comme des textiles capables de réagir « par eux-mêmes » en s'adaptant à leur environnement. Ces textiles peuvent pour cela incorporer des composants informatiques, numériques ou électroniques, mais également des matériaux polymères innovants comme des polymères à mémoire de forme ou des matériaux chromiques aux propriétés de changement de couleur, ainsi que des fibres et matériaux. Les applications des textiles intelligents se trouvent dans les domaines de l'habillement, de l'ameublement aussi bien que des textiles techniques. Les textiles intelligents destinés à l'habillement ou « vêtements intelligents » font partie du large domaine des « wearable technologies » (Technologies portables). Les vêtements intelligents sont dotés d'une fonction supplémentaire à celle de vêtir.” (Wikipedia, Mars 2021)

Les e-textiles offrent de nouveaux matériaux expressifs aux créateurs de mode, aux designers textiles et aux artistes, et les vêtements issus de ces disciplines utilisent généralement la technologie de manière visible et spectaculaire. Intégrant l'informatique, l'électrotechnique, le design textile et le design de mode, les e-textiles franchissent des frontières inhabituelles, intéressent un large éventail de personnes et offrent de nouvelles possibilités d'expérimentation créative tant en ingénierie qu'en design.[2]

Selon Wikipédia (juin 2022), le domaine des e-textiles peut être divisé en deux catégories principales : “" les e-textiles avec des dispositifs électroniques classiques tels que des conducteurs, des circuits intégrés, des LED, des OLED et des batteries classiques intégrés dans les vêtements et les e-textiles avec de l'électronique intégrée directement dans les substrats textiles. Il peut s'agir d'électronique passive comme des conducteurs et des résistances ou de composants actifs comme des transistors, des diodes et des cellules solaires."”

2 Domaine d'application

Selon Wikipedia (Août, 2019), il existe plusieurs domaines d'application :

  • Le suivi des paramètres vitaux tels que la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire, la température et la posture.
  • L'acquisition des données dans les entrainements sportifs.
  • Le suivi personnel de la manipulation de matières dangereuses.
  • La localisation de la position des soldats en action, par exemple si le gilet pare-balles du soldat reçoit un tir, alors le matériel ressent l'impact de la balle et envoie un message radio à la base.
  • Le suivi de la fatigue d'un pilot ou d'un conducteur poids-lourd.
  • Diagnostiquer le sentiment d'inconfort auprès des personnes amputées.
  • La mode innovante (technologie portable).
  • Retrouver une perception sensorielle perdue à cause d'un accident ou de naissance.

Peppler (2016, pp. 269-270) identifie les exemples d'e-textiles utilisés dans différents contextes :

  • “"Wearable Workout Buddy : Un brassard tricoté intégré à un capteur circulaire et à un émetteur sans fil détecte si le bras de son porteur est plié ou droit."”
  • “"Costume de danse à imprégnation musicale : Une collaboration entre plusieurs artistes et concepteurs de logiciels a abouti au développement d'un costume de danse amélioré par calcul et d'un environnement musical d'accompagnement (Lindsay, 2013)."”
  • “"Fairytale Fashion : Pour promouvoir l'apprentissage des sciences et de la technologie par le biais de la conception dans la mode vestimentaire, une collection de mode a été créée en utilisant la technologie pour fabriquer des vêtements "magiques" qui fonctionnent dans la vie réelle (Eng, 2013)."”
  • “"La haute couture rencontre la haute technologie : Réunissant des experts de divers domaines tels que la microélectronique, la communication sans fil, la broderie, le design de mode et le design d'interaction, la "robe climatique" est une robe interactive qui réagit aux changements de CO2 dans les environs proches (Diffus Design, 2013)."”

3 En éducation

En 2008, Bucheley et al. [3] ont fait état de la conduite de plusieurs ateliers visant à susciter l'intérêt des enfants pour les sujets d'enseignement de l'informatique. “Nous tenons à souligner que nos données sont clairement préliminaires et non concluantes. Cependant, nous pensons que ces résultats indiquent fortement que l'univers émergent des e-textiles (artistiques) a des contributions convaincantes à apporter à l'enseignement de la technologie.” (p. 432).

Dans une étude sur l'adoption du Lilypad, Buecheley et Hill (2010, p 206), abordant la question de l'élargissement de la participation aux femmes, suggèrent une approche différente, que nous appelons Building New Clubhouses. “Au lieu d'essayer d'intégrer les gens dans les cultures d'ingénierie existantes, il peut être plus constructif d'essayer de susciter et de soutenir de nouvelles cultures, de construire de nouveaux pavillons. [...] Certaines des recherches les plus révélatrices en matière de diversité dans les STEM ont montré que les femmes et autres minorités ne rejoignent pas les communautés STEM non pas parce qu'elles sont intimidées ou non qualifiées, mais plutôt parce qu'elles ne sont tout simplement pas intéressées par ces disciplines [4].”

Dans la conclusion d'une étude qualitative sur les ateliers de textiles électroniques organisés dans un lycée public d'une grande zone urbaine, Kafai, Fields et Searle (2014) concluent [5] que les textiles électroniques sont un type d'activité hybride qui combine le numérique et le matériel de manière authentique et esthétique et qui peut amener divers groupes de jeunes à s'identifier à des disciplines en reliant l'informatique apparemment abstraite et le bricolage concret et pratique. Dans une étude similaire, les analyses des auteurs [6] “ indiquent que les activités e-textile ont réussi à faire participer les élèves à un large éventail de concepts et de pratiques informatiques tout en élargissant leurs perceptions de l'informatique. Les élèves ont élargi leur réflexion sur la pertinence de l'informatique dans leur vie personnelle, leur conception de soi en tant qu'informaticiens et leur compréhension de l'informatique en tant que domaine.” (Kafai et al., 2014, p. 18).

Certaines études, par exemple Peppler et Glosson (2012) [7], se concentrent sur l'apprentissage des circuits par la création de textiles électroniques. Dans leur discussion, ils affirment que “l'utilisation de la boîte à outils LilyPad Arduino permet aux jeunes de "court-circuiter" ou de "casser" leur circuit de diverses manières, créant ainsi de nombreuses opportunités de discussion et de remise en question des idées fausses. Il en résulte une compréhension conceptuelle plus profonde à travers les erreurs et le raisonnement pour corriger ces erreurs, ce qui donne l'occasion de corriger ces idées fausses persistantes.”

Tofel-Grehl et al. (2017) [8] ont mené le premier plan quasi-expérimental avec quatre classes engagées dans une unité de circuit traditionnelle tandis que les quatre autres classes entreprenaient une nouvelle unité e-textile. Les auteurs rapportent que, “ dans l'ensemble, les étudiants des deux groupes ont démontrés des gains d'apprentissage significatifs sur les éléments de test standard sans différences significatives entre les conditions. Des différences significatives sont apparues entre les attitudes des groupes à l'égard des sciences après les unités, d'une manière qui montre un intérêt accru pour les sciences de la part des élèves de l'unité e-textile.” Les auteurs concluent que “ les e-textiles peuvent favoriser les liens sociaux avec l'enseignant, la famille et les amis qui sont des domaines particulièrement productifs pour développer l'intérêt des élèves pour les sciences. Ces résultats convergent avec ceux des études qualitatives qui ont décrit un engagement accru auprès des populations mal desservies, notamment les jeunes urbains (Searle et Kafai 2015a, 2015b) et les jeunes amérindiens (Kafai et al. 2014).”

En conclusion (provisoire, à compléter), la création d'e-textiles n'améliore pas de manière significative les compétences en informatique, mais peut susciter l'intérêt pour ces sujets au sein de différentes populations. En outre, les compétences artisanales et sociales sont développées, ce qui est bénéfique pour le développement personnel de l'individu.

4 Matériel et logiciel

(A compléter)

4.1 Kits E-textile

Il existe de nombreux tutoriels en ce qui concerne les technologies ci-dessous.

4.2 Logiciel E-textile

5 Bibliographie

  • Buechley, L. (2006), “A construction kit for electronic textiles”, 2006 10th IEEE International Symposium, Wearable Computers, Montreux, pp. 83-90.
  • Buechley, L., Peppler, K., Eisenberg, M., & Yasmin, K. (2013). Textile Messages: Dispatches from the World of E-Textiles and Education. New Literacies and Digital Epistemologies. Volume 62. Peter Lang Publishing Group. 29 Broadway 18th Floor, New York, NY 10006.
  • Buchholz, Beth, et al. (2014). "Hands on, hands off: Gendered access in crafting and electronics practices." Mind, Culture, and Activity, 278-297.
  • Buechley, L., & Qiu, K. (2014). Sew electric. Cambridge: SLT Press, ISBN:0989795608
  • Design, D. (2013). When technology meets sensuality. Paper presented at the Smart Fabrics Conference, Barcelona, Spain
  • Eng, D. (2013). Fairytale Fashion. Retrieved August 20, 2019 from www.FairytaleFashion.org
  • Fields, D.A. and King, W.L. (2014), “So, I think I’m a programmer now”, developing connected learning for adults in a university craft technologies course”, in Polman, J.L., Kyza, E.A., O’neill, D.K., Tabak, I., Penuel, W.R., Jurow, A.S., O’connor, K., Lee, T. and D’amico, L. (Eds), Learning and Becoming in Practice: The International Conference of the Learning Sciences (ICLS) 2014, ISLS, Boulder, CO, pp. 927-936.
  • Fields, D.A. and Lee, V.R. (2016), “Craft technologies 101: bringing making to higher education”, in Peppler, K., Halverson, E. and Kafai, Y. (Eds), Makeology, Routledge, New York, NY, pp. 121-137.
  • Fields, D.A., Lui, D. and Kafai, Y.B. (2017), “Teaching computational thinking with electronic textiles: High school teachers’ contextualizing strategies in exploring computer science”, in Kong, S.C., Sheldon, J. and Li, R.K.Y. (Eds), Conference Proceedings of International Conference on Computational Thinking Education 2017, The Education University of Hong Kong, Hong Kong, pp. 67-72.
  • Fields, D.A., Searle, K.A. and Kafai, Y.B. (2016), “Deconstruction kits for learning: Students’ collaborative debugging of electronic textile designs”, FabLearn ’16, Proceedings of the 6th Annual Conference on Creativity and Fabrication in Education, ACM, New York, NY, pp. 82-85.
  • Kafai, Y., Searle, K., Martinez, C., & Brayboy, B. (2014, March). Ethnocomputing with electronic textiles: culturally responsive open design to broaden participation in computing in American indian youth and communities. In Proceedings of the 45th ACM technical symposium on Computer science education (pp. 241-246). ACM.
  • Kinnunen, M., Mian, S. Q., Oinas-Kukkonen, H., Riekki, J., Jutila, M., Ervasti, M., … Alasaarela, E. (2016). Wearable and mobile sensors connected to social media in human well-being applications. Telematics and Informatics, 33(1), 92–101. https://doi.org/10.1016/J.TELE.2015.06.008
  • Jutila, M., Rivas, H., Karhula, P., & Pantsar-Syväniemi, S. (2014). Implementation of a Wearable Sensor Vest for the Safety and Well-being of Children. Procedia Computer Science, 32, 888–893. https://doi.org/10.1016/J.PROCS.2014.05.507
  • Lee, V. R., & Fields, D. A. (2017). A rubric for describing competences in the areas of circuitry, computation, and crafting after a course using e-textiles. International Journal of Information and Learning Technology, 34(5), 372–384. https://doi.org/10.1108/IJILT-06-2017-0048
  • Lindsay, E. (2013). The space between us: Electronic music + modern dance + e-textiles. In L. Buechley, K. Peppler, M. Eisenberg, & Y. Kafai (Eds.), Textile Messages: Dispatches from the World of E-Textiles and Education.
  • Ngai, G., Chan, S. C. F., Ng, V. T. Y., Cheung, J. C. Y., Choy, S. S. S., Lau, W. W. Y., & Tse, J. T. P. (2010). i*CATch. In Proceedings of the 28th international conference on Human factors in computing systems - CHI ’10 (p. 443). New York, New York, USA: ACM Press. https://doi.org/10.1145/1753326.1753393
  • Patel, M.S.; Asch, D.A.; Volpp, K.G. Wearable devices as facilitators, not drivers, of health behavior change. JAMA 2015, 313, 459–460.
  • Peppler, K. and Glosson, D. (2013). Stitching circuits: learning about circuitry through E-textile materials, Journal of Science Education and Technology, 22(5), 751-763.
  • Peppler, K. (2016). A review of e-textiles in education and society. In Handbook of research on the societal impact of digital media (pp. 268-290). IGI Global.
  • Searle, K. A., & Kafai, Y. B. (2015). Boys' Needlework: Understanding Gendered and Indigenous Perspectives on Computing and Crafting with Electronic Textiles. In ICER (pp. 31-39).PDF (Research Gate)

6 Liens

7 Références

  1. O. L. Shanmugasundaram, Smart and intelligent textiles [archive], The Indiant Textile Journal, février 2008.
  2. Buechley, L., & Eisenberg, M. (2008). The LilyPad Arduino: Toward Wearable Engineering for Everyone. IEEE Pervasive Computing, 7(2), 12–15.
  3. Buechley, L., Eisenberg, M., Catchen, J., & Crockett, A. (2008). The LilyPad Arduino: Using Computational Textiles toInvestigate Engagement, Aesthetics, and Diversity in Computer Science Education. In Proceeding of the twenty-sixth annual CHI conference on Human factors in computing systems - CHI ’08 (p. 423). New York, New York, USA: ACM Press. https://doi.org/10.1145/1357054.1357123
  4. Weinberger, C. (2004). Just ask! Why surveyed women did not pursue IT courses or careers. In IEEE Technology and Society Magazine, 23(2):28-35.
  5. Kafai, Y., Fields, D., & Searle, K. (2014). Electronic Textiles as Disruptive Designs: Supporting and Challenging Maker Activities in Schools. Harvard Educational Review, 84(4), 532–556. https://doi.org/10.17763/haer.84.4.46m7372370214783
  6. Kafai, Y. B., Lee, E., Searle, K., Fields, D., Kaplan, E., & Lui, D. (2014). A Crafts-Oriented Approach to Computing in High School. ACM Transactions on Computing Education, 14(1), 1–20. https://doi.org/10.1145/2576874
  7. Peppler, K., & Glosson, D. (2013). Stitching Circuits: Learning About Circuitry Through E-textile Materials. Journal of Science Education and Technology, 22(5), 751–763. https://doi.org/10.1007/s10956-012-9428-2
  8. Tofel-Grehl, C., Fields, D., Searle, K., Maahs-Fladung, C., Feldon, D., Gu, G., & Sun, C. (2017). Electrifying Engagement in Middle School Science Class: Improving Student Interest Through E-textiles. Journal of Science Education and Technology, 26(4), 406–417. https://doi.org/10.1007/s10956-017-9688-y