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Pourquoi chauffer ou refroidir toute une maison ou un immeuble alors que l'on pourrait agir directement sur la température d'une personne ? Telle est la question que se sont posée les quatre étudiants du Massachusetts Institute of Technology (MIT) qui ont inventé le bracelet Wristify. Il détecte la température ambiante et celle de la peau pour ajuster le ressenti en produisant des ondes chaudes ou froides via un patch thermoélectrique placé sur le poignet. Ce prototype de bracelet a reçu le premier prix du concours Madmec organisé chaque année par le MIT. À la clé, une bourse de 10.000 dollars (environ 7.400 euros) qui servira à poursuivre le développement du produit.
Loin d'être un gadget farfelu, ce concept pourrait contribuer à réduire la consommation d’énergie utilisée pour le chauffage et le refroidissement des bâtiments. Selon des chiffres communiqués par les concepteurs du Wristify, aux États-Unis, 16,5 % de la consommation totale d'énergieénergie est engendrée par le chauffage et la climatisation des bâtiments et des maisons. S'il n'est bien entendu pas question de remplacer les installations existantes par ce bracelet, l'objectif serait de s'en servir pour mieux réguler la consommation énergétiqueconsommation énergétique. L'équipe du MIT a ainsi calculé que si Wristify peut faire en sorte qu'un bâtiment ne fasse pas varier sa température de seulement un degré, cela pourrait faire économiser environ 100 kWh par mois.
Dans le détail, le bracelet Wristify se compose d’un dissipateur thermoélectrique (thermoelectric + heat sink) et d’un thermomètre qui mesure la température au niveau du poignet (wrist thermometer). Il est relié à un module de contrôle automatique (automated control system) qui intègre un thermostat (ambient thermometer). Des Led rouge et verte indiquent le mode chaud ou froid. © Wristify-MIT, Department of Materials Science and Engineering
La perception cutanée est plus directe
Le bracelet ressemble un peu à une grosse montre avec, en guise de cadran, un dissipateur thermique fait d'un mélange de cuivrecuivre et d'alliagealliage. Un système de contrôle basé sur un algorithme et des thermomètresthermomètres gère l'intensité et la duréedurée des actions thermiques. Un interrupteur permet de basculer entre le mode chaud ou froid. Le bracelet est alimenté par une batterie lithium-ion qui lui assure une autonomie de huit heures.
Au cours de leurs travaux, les jeunes chercheurs ont découvert que le corps humain réagissait plus vite à des changements thermiques directement appliqués sur la peau qu'à des changements de température ambiante dans une pièce. Il en est ainsi, par exemple, lorsque par de fortes chaleurschaleurs l'on s'applique une serviette mouillée à l'eau froide sur le front. La sensation de fraîcheur, bien que de courte de durée, se propage effectivement dans tout le corps.
Pour reproduire un tel effet de chaud ou de froid, le bracelet Wristify devait générer des impulsions à un taux minimum de 0,1 °C par seconde. Après avoir construit une quinzaine de prototypes, l'équipe du MIT s'est arrêtée sur une configuration qui produit des impulsions chaudes ou froides de 0,4 °C par seconde. Pour maintenir l'effet constamment, le cycle dure cinq secondes, suivi d'une pause de dix secondes et ainsi de suite.
Un usage prolongé de Wristify est-il envisageable ?
Reste à savoir si un tel procédé conviendrait à un usage prolongé. Qu'en serait-il également d'une dissipation de l'effet sur la durée ? Nos questions, posées à l'un des chercheurs, n'ont pas eu de réponses. Forts de leur bourse, les quatre étudiants ont en tout cas l'intention de poursuivre le développement de Wristify pour parvenir à un produit commercialisable.
La prochaine étape consiste à perfectionner le système, notamment au niveau de l'algorithme de régulation thermique. Mais le gros du travail porteporte sur le dessin et l'ergonomie, pour parvenir à un produit qui soit à la fois confortable et esthétique. L'équipe du MIT indique qu'elle a fabriqué son prototype avec des composants qui n'ont pas coûté plus de 50 dollars et qu'elle pourrait générer le même effet à partir d'un appareil occupant moitié moins de surface sur la peau.
