Brevet FR2984691A1 — publié le 20130628

L'invention concerne un dispositif de canalisation d'un fluide corporel d'un utilisateur, ainsi qu'un article vestimentaire destiné à être porté au contact de la peau d'un utilisateur, ledit article comprenant un tel dispositif de canalisation et un dispositif de mesure d'au moins un paramètre dudit fluide canalisé. Dans le cadre de la pratique sportive, il peut être intéressant de prélever un fluide corporel d'un utilisateur, notamment de la sueur, afin de surveiller, par analyse en temps réel dudit fluide, l'évolution de l'état physique dudit utilisateur. Pour ce faire, il peut être intéressant de placer au contact de la peau d'un utilisateur un dispositif permettant de collecter et de canaliser un tel fluide, afin de pouvoir mesurer au moins un paramètre dans ledit fluide canalisé et ainsi déduire l'état physique dudit utilisateur à partir dudit paramètre. L'article « Pump Less Wearable Microfluidic Device for Real Time pH Sweat Monitoring » (DUBLIN CITY UNIVERSITY, 2009) décrit un dispositif de canalisation de la sueur d'un utilisateur comprenant un complexe textile qui comprend une face intérieure destinée à être disposée au contact de la peau dudit utilisateur et une face extérieure opposée à ladite face intérieure, ledit complexe textile comprenant en outre : - une zone hydrophile de collecte de ladite sueur, ladite zone de collecte étant formée sur la face intérieure ; - un canal de transfert de ladite sueur depuis ladite zone de collecte ; - une zone d'évacuation de ladite sueur disposée en aval dudit canal de transfert. En particulier, la zone d'évacuation de ce dispositif est formée en disposant un matériau absorbant rapporté en aval du canal de transfert. Cependant, cette solution ne donne pas entière satisfaction, notamment en ce que la conception du dispositif de canalisation est difficile à intégrer dans un article vestimentaire pour mesurer au moins un paramètre du fluide canalisé. En outre, cette solution ne permet pas d'évacuer de façon satisfaisante le fluide canalisé, car ledit fluide est stocké dans le matériau absorbant et non éliminé. L'invention vise à perfectionner l'art antérieur en proposant notamment un dispositif de canalisation d'un fluide corporel qui est simple à réaliser et à intégrer dans un article vestimentaire, en permettant une bonne évacuation du fluide canalisé. A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose un dispositif de canalisation d'un fluide corporel d'un utilisateur, ledit dispositif comprenant un complexe textile qui comprend une face intérieure destinée à être disposée au contact de la peau dudit utilisateur et une face extérieure opposée à ladite face intérieure, ledit complexe textile comprenant : - une zone hydrophile de collecte dudit fluide, ladite zone de collecte étant formée sur la face intérieure ; - un canal hydrophile de transfert dudit fluide collecté depuis ladite zone de collecte ; - une zone hydrophile d'évacuation dudit fluide disposée en aval dudit canal de transfert ; la face extérieure du complexe textile présentant une portion extérieure de la zone d'évacuation et une portion extérieure du canal de transfert. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un article vestimentaire destiné à être porté au contact de la peau d'un utilisateur, ledit article vestimentaire comprenant un tel dispositif de canalisation, ainsi qu'un dispositif de mesure d'au moins un paramètre du fluide canalisé dans la portion extérieure du canal de transfert. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 représente schématiquement la disposition des zones de collecte et d'évacuation ainsi que du canal de transfert d'un dispositif selon un mode de réalisation de l'invention, les figures 1 a et 1 b représentant respectivement une couche intérieure et une couche extérieure permettant la réalisation dudit dispositif ; - la figure 2 représente schématiquement la disposition des zones de collecte et d'évacuation ainsi que du canal de transfert d'un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, les figures 2a et 2b représentant respectivement une couche intérieure et une couche extérieure permettant la réalisation dudit dispositif ; - la figure 3 représente schématiquement la disposition des zones de collecte et d'évacuation ainsi que du canal de transfert d'un dispositif selon un troisième mode de réalisation de l'invention, les figures 3a et 3b représentant respectivement une couche intérieure et une couche extérieure permettant la réalisation dudit dispositif ; - la figure 4 représente schématiquement la disposition des zones de collecte et d'évacuation ainsi que du canal de transfert d'un dispositif selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, les figures 4a et 4b représentant respectivement une couche intérieure et une couche extérieure permettant la réalisation dudit dispositif. En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un dispositif de canalisation d'un fluide corporel d'un utilisateur, ainsi qu'un article vestimentaire destiné à être porté au contact de la peau 1 d'un utilisateur et comprenant un tel dispositif de canalisation. En particulier, dans le cadre de la pratique sportive, le fluide corporel peut être de la sueur. Le dispositif comprend un complexe textile 2 qui comprend une face intérieure 3 destinée à être disposée au contact de la peau 1 de l'utilisateur et une face extérieure 4 opposée à ladite face intérieure. Pour ce faire, l'article vestimentaire, par exemple un T-shirt de sport, est réalisé dans un matériau textile hydrophile et comprend deux couches hydrophobes 5, 6 disposées de part et d'autre d'une portion dudit matériau hydrophile, par exemple le haut d'une manche, pour former respectivement la face intérieure 3 en contact avec la peau 1 et la face extérieure 4 exposée à l'air libre. En particulier, le matériau textile hydrophile est choisi en fonction de ses capacités absorbantes, son affinité avec le fluide corporel et/ou de ses propriétés de transfert et/ou de drainage dudit fluide absorbé, selon le débit souhaité pour le dispositif de canalisation. En particulier, le matériau textile peut comprendre notamment du coton ou un polyester ayant subi un traitement hydrophile. Selon une réalisation, les couches hydrophobes 5, 6 sont associées par thermocollage au matériau textile et sont réalisées en un matériau thermoplastique hydrophobe, par exemple le polyméthacrylate de méthyle (PMMA). En variante, le dispositif de canalisation peut être formé en déposant, sur chacune des faces de la portion concernée du matériau textile hydrophile, une couche hydrophobe, notamment par une technique d'impression telle que la sérigraphie, de sorte à former les faces intérieure 3 et extérieure 4 dudit dispositif. Le complexe textile 2 comprend une zone hydrophile de collecte 7 du fluide corporel qui est formée sur la face intérieure 3 dudit complexe, afin d'être disposée au contact de la peau de l'utilisateur. En particulier, la zone de collecte 7 est formée dans le matériau hydrophile par un évidement 8 dans la couche hydrophobe intérieure 5. Le complexe textile 2 comprend en outre un canal hydrophile 9 de transfert du fluide collecté depuis la zone de collecte 7, ledit canal comprenant au moins une portion extérieure 9a formée sur la face extérieure 4. En particulier, la portion extérieure 9a est formée dans le matériau hydrophile par un évidement 10 dans la couche hydrophobe extérieure 6. Dans les modes de réalisation représentés, le canal de transfert 9 comprend en outre une portion intérieure 9b formée dans le matériau hydrophile par au moins un évidement 11 dans la couche hydrophobe intérieure 5. La portion intérieure 9b est disposée à la fois au contact de la zone de collecte 7 et de la portion extérieure 9a, pour permettre le transfert du fluide collecté depuis la face intérieure 3 vers la face extérieure 4. Pour évaluer en temps réel l'état physique de l'utilisateur, l'article vestimentaire comprend un dispositif de mesure d'au moins un paramètre, par exemple le pH, du fluide canalisé dans la portion extérieure 9a du canal de transfert 9, afin de déduire ledit état physique à partir dudit paramètre. Ainsi, le dispositif de mesure est disposé sur la face extérieure 4 et non au contact de la peau 1 de l'utilisateur, de sorte à ne pas le gêner durant la pratique sportive. De façon connue, le dispositif de mesure peut comprendre au moins un capteur disposé dans la portion extérieure 9a du canal de transfert 9, par exemple pour détecter la présence ou non dans le fluide canalisé d'un composant chimique et, le cas échéant, la quantité dudit composant, afin d'en déduire l'état physique de l'utilisateur. En particulier, les dimensions du canal de transfert 9 sont choisies selon le débit souhaité pour le dispositif de canalisation et/ou la répartition du(des) capteurs du dispositif de mesure dans la portion extérieure 9a, afin que le fluide canalisé passe bien au contact du(des)dit(s) capteur(s). Pour ce faire, le canal de transfert 9 peut comprendre une largeur supérieure ou égale à 2 mm, de préférence comprise entre 5 mm et 10 mm, ainsi qu'une longueur comprise entre 10 mm et 40 mm. Pour limiter la quantité de fluide corporel absorbé par la zone de collecte 7, et ainsi éviter des retards de mesure, ladite zone de collecte peut comprendre un motif hydrophobe 12, de sorte à réduire le volume d'absorption de ladite zone de collecte. En particulier, le motif hydrophobe 12 peut représenter entre 40% et 60% de la surface totale de la zone de collecte 7. En relation avec les figures 2 à 4, la zone de collecte 7 comprend une alternance de bandes hydrophobes 12a et de bandes hydrophiles 12b reliées par un pont hydrophile 12c qui est disposé au contact de la portion intérieure 9b du canal de transfert 9. En particulier, cet agencement de la zone de collecte 7 est obtenu par formation dans la couche hydrophobe intérieure 5 d'un évidement 8 en forme de peigne. Le complexe textile 2 comprend en outre une zone hydrophile d'évacuation 13 du fluide corporel disposée en aval du canal de transfert 9, ladite zone d'évacuation comprenant une portion extérieure 13a qui est formée sur la face extérieure 4 du complexe textile 2 et qui est disposée en aval de la portion extérieure 9a du canal de transfert 9. En particulier, la portion extérieure 13a est formée dans le matériau hydrophile par un évidement 14 dans la couche hydrophobe extérieure 6. Ainsi, une fois que les mesures souhaitées ont été effectuées, le fluide canalisé passe par capillarité depuis la portion extérieure 9a du canal de transfert 9 dans la zone d'évacuation 13, de laquelle il est éliminé par évaporation au contact de l'air extérieur. De ce fait, le fluide est rapidement évacué du dispositif de canalisation, ce qui permet d'augmenter son débit, d'éviter les retards de mesure et la saturation en fluide dudit dispositif. Dans les modes de réalisation représentées, la zone d'évacuation 13 comprend en outre une portion intérieure 13b qui est formée sur la face intérieure 3, notamment en étant disposée en regard de la portion extérieure 13a, et qui est reliée à la zone de collecte 7 par l'intermédiaire de la portion intérieure 9b du canal de transfert 9. En particulier, la portion intérieure 13b est formée dans le matériau hydrophile par un évidement 15 dans la couche hydrophobe intérieure 5, En outre, pour améliorer le débit du dispositif de canalisation, on peut prévoir de faire subir aux zones de collecte 7 et d'évacuation 13 et au canal de transfert 9 un traitement hydrophile adapté pour augmenter leur affinité avec le fluide corporel. Lorsque du fluide est présent dans la zone d'évacuation 13 en attendant d'être éliminé, il existe un risque que ledit fluide soit drainé par capillarité vers la zone de collecte 7 dans le canal de transfert 9, c'est-à-dire dans le sens inverse de celui souhaité, ce qui peut être gênant pour les mesures. Pour éviter ce problème, les figures 3 et 4 montrent respectivement un mode de réalisation dans lesquels la portion extérieure 9a du canal de transfert 9 est séparée de la portion extérieure 13a de la zone d'évacuation 13 par un motif hydrophobe 16 formé sur la face extérieure 4. Dans ce cas, le fluide présent dans la portion extérieure 9a passe dans la portion intérieure 9b, puis dans la portion intérieure 13b, puis dans la portion extérieure 13a afin d'y d'être évacué par évaporation. En particulier, le motif hydrophobe 16 est formé par une séparation entre les évidements 10, 14 de la couche extérieure 6 qui correspondent respectivement aux portions extérieures 9a, 13a du canal 9 et de la zone d'évacuation 13. De même, la portion intérieure 9b du canal de transfert 9 est interrompue par un motif hydrophobe 17 formé sur la face intérieure 3, pour éviter tout drainage du fluide dans le sens inverse de celui de la mesure. Pour ce faire, la couche intérieure 5 comprend deux évidements 11a, 11 b distincts et alignés pour former la portion intérieure 9b dans le matériau hydrophile, la séparation entre lesdits évidements formant le motif hydrophobe intérieur 17. De plus, le motif hydrophobe intérieur 17 est disposé au moins partiellement en regard de la portion extérieure 9a, de sorte à être décalé par rapport au motif hydrophobe extérieur 16. Ainsi, les motifs hydrophobes 16, 17 forment dans le canal de transfert 9 une chicane contraignant le fluide canalisé à transiter entre les portions intérieure 9b et extérieure 9a avant d'être évacué, ce qui permet de limiter le débit du dispositif de canalisation et donc de faciliter la prise de mesures dans ledit fluide. Plus précisément, le motif hydrophobe intérieur 17 contraint le fluide présent dans la portion intérieure 9b à passer dans la portion extérieure 9a. Ensuite, le motif hydrophobe extérieur 16 contraint le fluide à passer à nouveau dans la portion intérieure 9b, afin d'atteindre la zone d'évacuation 13 en passant par sa portion intérieure 13b, en vue d'être évacué par évaporation depuis sa portion extérieure 13a. De plus, en relation avec les figures 4, le motif hydrophobe intérieur 17 s'étend sur une grande partie de la longueur du canal de transfert 9. Ainsi, la circulation de fluide canalisé entre les portions intérieure 9b et extérieure 9a est minimale, ce qui permet au dispositif de mesure de n'analyser que le fluide canalisé depuis la zone de collecte 7, et donc de garantir la provenance du fluide analysé.