Brevet FR3049833A1 — publié le 20171013

DISPOSITIF ET PROCEDE DE FABRICATION IN SITU DE MATIERE DESTINEE A ETRE APPLIQUEE SUR DES FIBRES KERATINIQUES ET D'APPLICATION DE LADITE MATIERE Domaine de l'invention L'invention concerne le domaine de la fabrication et de l'application de matière sur des fibres kératiniques, et en particulier celui de la fabrication in situ d'une telle matière et de son application sur des cils. Etat de la Technique Le secteur de la cosmétique propose une offre vaste et variée de mascara qui selon la forme de l'applicateur et/ou la composition du mascara permet d'obtenir des résultats de transformation des cils, sur leur longueur, leur volume, ou leur couleur par exemple. Selon l'effet recherché par un utilisateur, ce dernier peut être amené à devoir stocker différents tubes de mascara, que ce soit des tubes ayant des brosses de formes différentes, droites, courbées, sphériques ou des tubes contenant des produits de couleur ou matière différente, ou des tubes pour un usage varié comme le mascara de type « waterproof » indélébile à l'eau. Par ailleurs, l'application de mascara sur les cils reste une opération délicate car il existe un risque de mettre du produit sur les paupières ou de faire des paquets en mettant trop de produit sur les cils, loin du résultat recherché, même si la forme, l'orientation et la longueur des poils des brosses des applicateurs permettent de mieux cibler l'effet voulu. Une alternative à l'application de mascara est l'utilisation de faux-cils. Cependant, la fixation des faux-cils est délicate et ces derniers 2 3049833 doivent en général être posés par des professionnels, ce qui limite leur usage au quotidien. Il existe ainsi le besoin d'une solution alternative aux mascaras et aux faux-cils qui palie aux inconvénients des approches connues. La 5 présente invention répond à ce besoin. Résumé de l'invention Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif permettant la transformation de cils ou toute autre structure filiforme contenant des fibres kératiniques. 10 D'une manière générale, le principe de l'invention repose sur la fabrication in situ de fibres artificielles et leur application directe sur les cils ou toute autre structure filiforme contenant des fibres kératiniques. Avantageusement, le dispositif de l'invention est de taille réduite et simple d'utilisation permettant à l'utilisateur un geste efficace et rapide. 15 Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif et un procédé répondant aux contraintes de la cosmétique et d'une utilisation grand public. En particulier, le dispositif proposé répond aux exigences de sécurité sanitaire relatives aux risques d'allergies ou de toxicité par contact avec la peau. 20 Sans être limitatifs, des usages avantageux de la présente invention peuvent être le rallongement ou l'épaississement capillaire. De manière plus étendue, les principes de l'invention peuvent être généralisés et appliqués pour opérer sur un dispositif permettant la fabrication in situ d'une fibre artificielle apte à être déposée directement 25 sur la peau. Un tel dispositif et son procédé de fabrication in situ et d'application trouve avantage dans la reconstitution de fibres kératiniques pour le traitement de la calvitie ou autre forme d'alopécie. 3 3049833 Dans son usage en tant qu'applicateur de faux-cils, le dispositif de l'invention permet avantageusement de densifier les cils, augmenter le diamètre des cils, ajouter des cils, tout en leur conservant un aspect naturel. De par sa facilité de configuration directe par l'utilisateur, le 5 dispositif de l'invention permet d'obtenir une variété d'effets tels que noircir ou foncer des cils ou plus généralement les colorer, modeler les cils, les affiner, renforcer leur courbure, les allonger soit de manière réelle ou par effet visuel. Pour obtenir les résultats recherchés, un dispositif et un procédé 10 sont proposés. En particulier, il est proposé un dispositif de fabrication in situ d'une matière destinée à être appliquée sur des fibres kératiniques et d'application de ladite matière. Le dispositif comprend : - un module microfluidique apte à recevoir un ou plusieurs fluides entrants, et à délivrer un fluide sortant contenant un polymère; et 15 - un module d'injection apte à recevoir le fluide sortant du module microfluidique et à extruder un filament, ledit filament étant extrudé selon un débit piloté. Dans un mode de réalisation, le fluide sortant contient un polymère 20 apte à se solidifier à l'air, et le filament extrudé se solidifie au fur et à mesure du débit d'extrusion. Dans une variante d'implémentation, le dispositif comprend un module de polymérisation, couplé au module d'injection, apte à solidifier 25 le filament extrudé au fur et à mesure du débit d'extrusion. Dans une autre variante d'implémentation, le dispositif comprend un module de détection, couplé au module d'injection, apte à détecter la présence d'une fibre kératinique au voisinage de la sortie du module 4 3049833 d'injection, et le filament extrudé se dépose sur ladite fibre kératinique au fur et à mesure du débit d'extrusion. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend un module de 5 contrôle ayant au moins un module électronique de commande du module microfluidique et du module d'injection. Selon une variante, l'électronique de commande opère selon une technologie sans fil. Selon d'autres modes de réalisation, le module de contrôle comprend une source d'alimentation, des réservoirs pour stocker des fluides. 10 Dans une implémentation préférentielle, le module microfluidique et le module d'injection sont des microsystèmes électromécaniques (MEMS). Des technologies d'electrospinning peuvent aussi être envisagées pour la réalisation des modules microfluidique et d'injection. Dans une application particulière, plusieurs dispositifs sont agencés dans un embout en forme de peigne ayant une pluralité de dents. Selon un mode de réalisation, le peigne est couplé à un module de contrôle. L'invention couvre aussi un procédé de fabrication in situ d'une matière destinée à être appliquée sur des fibres kératiniques et d'application de ladite matière, le procédé comprend les étapes de : - détection d'une fibre kératinique ; 25 - fabrication in situ selon des paramètres de configuration d'au moins un fluide comprenant un polymère ; - extrusion selon un débit piloté d'un filament à partir dudit fluide ; - solidification du filament ; et - application du filament solidifié sur la fibre kératinique détectée. 15 20 5 3049833 Une implémentation particulière est sous la forme d'un applicateur adapté aux cils et comprenant au creux des dents de la brosse ou du peigne de l'applicateur des systèmes micro-fluidiques permettant d'appliquer sur les cils des fibres artificielles créées in situ selon le 5 procédé de l'invention. Une variante de cette implémentation consiste à proposer un applicateur de faux-cils « connecté » selon les techniques des objets connectés, permettant à un utilisateur de définir des paramètres selon sa préférence, sur la couleur, la forme ou la longueur des faux-cils souhaités. 10 Tout ou partie du procédé de l'invention peut opérer sous la forme d'un produit programme d'ordinateur qui comprend des instructions de code permettant d'effectuer les étapes du procédé revendiqué lorsque le programme est exécuté sur un ordinateur. Description des figures 15 Différents aspects et avantages de l'invention vont apparaitre en appui de la description d'un mode préféré d'implémentation de l'invention mais non limitatif, avec référence aux figures ci-dessous : La figure 1 illustre un mode de réalisation du dispositif de l'invention ; La figure 2 illustre un mode de réalisation du dispositif de l'invention selon 20 une variante d'implémentation; La figure 3 illustre une implémentation du dispositif de l'invention sous la forme d'un applicateur de faux-cils; La figure 4 montre un enchainement d'étapes pour fabriquer in situ et appliquer des fibres artificielles selon le principe de l'invention. 25 Description détaillée de l'invention 6 3049833 Pour des raisons de compréhension du principe de l'invention, les dispositifs illustrés sont simplifiés, mais ne sont pas limitatifs dans les formes ou les tailles des composants décrits. Le dispositif de l'invention est un système de dimensions et de fonctionnement microfluidiques. 5 L'homme du métier peut dériver des variantes structurelles des éléments décrits tout en conservant les principes fonctionnels de l'invention, en particulier les principes liés aux écoulements des fluides en microfluidique. Référence est faite à la figure 1 qui illustre un mode de réalisation 10 du dispositif de l'invention (100). Le dispositif comprend un module microfluidique (102) couplé à un module d'injection (106) via un canal microfluidique (104). Le module d'injection (106) comporte une tête d'injection (108) apte à extruder un filament. Le dispositif de l'invention comprend de plus un module de détection (110) apte à détecter la 15 présence d'une fibre kératinique dans le voisinage de la tête d'injection. Le module microfluidique (102) comporte au moins un orifice d'entrée pour recevoir au moins un fluide entrant via au moins un microcanal d'entrée (103) et au moins un orifice de sortie pour délivrer un fluide sortant via au moins un microcanal de sortie (104). Le module 20 microfluidique est conçu pour permettre de traiter un ou plusieurs fluides entrants, effectuer des mélanges de fluides, qui peuvent être de composition différente, être de couleur différente, en vue de produire en sortie un ou plusieurs fluides ayant des caractéristiques définies par des paramètres de configuration. Le module microfluidique peut être conçu 25 selon des techniques connues pour de tels dispositifs, telle que par exemple, des technologies MEMS selon l'acronyme anglais pour MicroElectroMechanical Systems, à base de polymère, utilisant des composants microfluidiques de type micromélangeurs, microvalves, micropompes, ou selon les principes des champs électrostatiques sur les 7 3049833 gouttes. Une technique particulière est décrite dans la demande de brevet FR2863117 Al du même déposant. Le module d'injection (106) qui reçoit le fluide issu du module microfluidique (102) via le canal microfluidique (104) est apte à extruder 5 un filament via la tête d'injection (108). Le filament en sortie du module d'injection se dépose sur la fibre kératinique à recouvrir. Dans un mode de réalisation, le filament se solidifie directement au contact de l'air. Dans une implémentation préférentielle, le module d'injection de dimension micrométrique est réalisé par un microsystème 10 électromécanique ou MEMS. De tels dispositifs MEMS peuvent être fabriqués à partir de polymères et sont particulièrement bien adaptés à des applications microfluidiques comme le dispositif de l'invention. Ainsi, le module d'injection peut comporter des micropompes, la tête d'injection être une microbuse de forme adaptée à l'usage qui est fait pour produire 15 un filament en forme d'étoile par exemple. Dans une variante de réalisation décrite en référence à la figure 2, le module d'injection peut être couplé à un module de polymérisation permettant la solidification du filament en sortie du module d'injection. Selon un mode de réalisation, l'extrusion du filament se produit à 20 compter de la détection d'une fibre kératinique au voisinage de la tête d'injection. Le module de détection (110) peut être réalisé par différents types de détecteurs MEMS. Dans une généralisation où le dispositif est utilisé pour la fabrication in situ et l'application d'une fibre artificielle directement sur la peau, l'extrusion du filament peut se produire à 25 compter de la détection du contact avec la peau. Le dispositif de l'invention (100) comprend de plus un ou plusieurs modules de contrôle (120) couplés au canal microfluidique d'arrivée de fluide (103). Le ou les modules de contrôle comprennent des réservoirs pour stocker différents fluides, des composants électroniques de pilotage 8 304 9 833 et de commande, et une source d'alimentation. Les différents éléments du module de contrôle ne sont pas décrits en détail, étant des choix d'implémentation ordinaire pouvant varier selon l'objet final dans lequel le dispositif de l'invention est implémenté. Ainsi, le dispositif de l'invention 5 pourra par exemple avoir une batterie autonome rechargeable ou être alimenté de manière filaire. De manière similaire, la configuration et le pilotage du module microfluidique et du module d'injection pourront être faits par liaison sans fil selon différentes technologies connues, WiFi, NFC, Internet mobile, Bluetooth par exemple, le circuit de pilotage et de 10 configuration pouvant aussi être déporté et intégré dans tout dispositif connecté, tel qu'un téléphone mobile, une tablette, un ordinateur personnel, une montre connectée. La figure 2 illustre un mode de réalisation du dispositif de l'invention (200) comprenant un module de polymérisation (212). Le 15 dispositif de la figure 2 contient les éléments du dispositif (100) décrit en figure 1 auxquels un module de polymérisation (212) est ajouté, permettant de durcir un filament en sortie de la tête d'injection (208). L'actionneur de polymérisation (212) peut être un composant de type diodes, résistances chauffantes, ou encore un composant agissant 20 par effet électrochimique ou par effet dit « electrospinning » selon l'anglicisme consacré. Le type d'actionneur de polymérisation est choisi en fonction du polymère utilisé pour fabriquer la fibre artificielle. Le polymère peut être un polymère entièrement organique ou biosourcé, utilisant la kératinique 25 de cheveux ou des écailles de poisson par exemple. La figure 3 illustre une implémentation du dispositif de l'invention sous la forme d'un applicateur (300) permettant, selon le principe de l'invention, de fabriquer in situ des faux-cils et de les appliquer directement sur de vrais cils. 9 3049833 L'applicateur (300) est composé d'un corps (306) et d'un embout (302). Il est à noter que la représentation de l'embout de la figure 3 est simplifiée sous la forme d'un peigne comprenant une pluralité de dents (302) mais l'homme du métier pourra transposer les principes décrits sur 5 toute autre forme d'embout tel que par exemple en forme de brosse. De la même manière, le nombre et la longueur des dents de l'embout illustré en figure 3 ne sont pas limitatifs ainsi que le positionnement à chaque intervalle de dents d'un dispositif de l'invention (100, 200), une variante d'implémentation pouvant dépendre d'un usage 10 envisagé. Tel que zoomé sur la figure 3, la structure de l'embout de l'applicateur est choisie pour permettre de positionner un ou plusieurs dispositifs de l'invention (100, 200) sur la longueur de l'embout. Les éléments d'un dispositif sont référencés selon la variante 15 d'implémentation décrite pour la figure 2, bien que le dispositif puisse aussi être de type sans actionneur de polymérisation et/ou sans détecteur de fibre kératinique. L'applicateur (300) comprend un corps (306) qui structuré pour permettre l'implémentation du module de commande (120, 220). 20 Selon des variantes, l'embout et le corps de l'applicateur peuvent être solidaires ou détachables. Le corps de l'applicateur peut constituer une base de repose et de recharge de l'embout. L'homme du métier pourra se référer à toutes les technologies des objets connectés pour dériver toute variante d'implémentation d'un applicateur connecté. 25 La figure 4 montre un enchainement des étapes (400) opérées par le dispositif de l'invention permettant de fabriquer in situ une matière en fibres artificielles destinée à être appliquée sur des fibres kératiniques, et permettant de l'appliquer directement sur ces fibres kératiniques. Le procédé débute quand une fibre kératinique est détectée (402). La 10 3049833 détection peut être faite soit automatiquement par un microcapteur, tel que décrit précédemment, soit artificiellement par l'utilisateur qui active manuellement le dispositif pour l'employer. L'activation manuelle ou la détection automatique permet l'initialisation de la fabrication in situ (404) 5 d'un fluide comprenant un polymère, destiné à être déposé sur les fibres kératiniques. Le procédé opère selon des paramètres de configuration qui sont soit prédéfinis, soit définis par l'utilisateur. Les paramètres de configuration peuvent définir la sélection d'une couleur de filament, d'effet souhaité. Le module de contrôle comprend une micropuce électronique 10 opérant un programme permettant de traiter les paramètres de configuration afin d'envoyer vers le module microfluidique le ou les fluides entrants correspondants. Le ou les fluides sélectionnés sont aiguillés, traités dans le module microfluidique, pour produire en sortie un ou plusieurs fluides sortants ayant les caractéristiques recherchées. 15 Le procédé permet ensuite l'extrusion (406) d'un filament à partir d'un fluide sortant. L'extrusion du filament se fait selon un débit qui est piloté par les paramètres de configuration. Le procédé permet ensuite la solidification (408) du filament, soit de manière autonome par contact à l'air si le filament est fabriqué à partir 20 d'un fluide initial contenant un polymère apte à se solidifier à l'air, soit par polymérisation assistée par l'actionneur de polymérisation si le fluide initial contient un autre type de polymère. Le procédé permet ensuite que le filament extrudé et solidifié soit appliqué (410) sur la fibre kératinique présente qui a été détectée. 25 Le procédé de fabrication in situ et d'application se poursuit jusqu'à ce que le résultat défini dans les paramètres de configuration soit atteint. Ainsi la présente description illustre une implémentation préférentielle de l'invention, mais n'est pas limitative. Un exemple a été choisi pour permettre une bonne compréhension des principes de 11 3049833 l'invention, et une application concrète, mais il n'est en rien exhaustif et doit permettre à l'homme du métier d'apporter des modifications et variantes d'implémentation en conservant les mêmes principes. 12 REVENDICATIONS1. Un dispositif de fabrication in situ d'une matière destinée à être appliquée sur des fibres kératiniques et d'application de ladite matière, le dispositif comprenant : - un module microfluidique (102) apte à recevoir un ou plusieurs fluides entrants, et à délivrer un fluide sortant contenant un polymère; et - un module d'injection (106, 108) apte à recevoir le fluide sortant du module microfluidique et à extruder un filament, ledit filament étant extrudé selon un débit piloté. 2. Le dispositif selon la revendication 1 dans lequel le fluide sortant contient un polymère apte à se solidifier à l'air, et le filament extrudé se solidifie au fur et à mesure du débit d'extrusion. 3. Le dispositif selon la revendication 1 comprenant de plus un module de polymérisation (212) couplé au module d'injection apte à solidifier le filament extrudé au fur et à mesure du débit d'extrusion. 4. Le dispositif selon la revendication 2 ou 3 comprenant de plus un module de détection (110, 210) couplé au module d'injection, le module de détection étant apte à détecter la présence d'une fibre kératinique au voisinage de la sortie du module d'injection, et dans lequel le filament extrudé se dépose sur ladite fibre kératinique au fur et à mesure du débit d'extrusion. 13 304 9 833 5. Le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 comprenant de plus un module de contrôle (120, 220) comprenant au moins un module électronique de commande du module microfluidique et du module d'injection. 5 6. Le dispositif selon la revendication 5 dans lequel l'électronique de commande opère selon une technologie sans fil. 7. Le dispositif selon la revendication 5 ou 6 dans lequel le module 10 de contrôle comprend de plus une source d'alimentation. 8. Le dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 dans lequel le module de contrôle comprend de plus des réservoirs pour stocker des fluides. 9. Le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans lequel le module microfluidique et le module d'injection sont des microsystèmes électromécaniques (MEMS). 10. Un système comprenant une pluralité de dispositifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. 11. Le système selon la revendication 10 dans lequel la pluralité des 25 dispositifs sont agencés dans un embout en forme de peigne (314) comprenant une pluralité de dents, chaque dispositif permettant de fabriquer in situ des faux-cils et les appliquer sur des cils. 15 20 14 3049833 12. Le système selon la revendication 10 ou 11 comprenant de plus un module de contrôle (306) selon l'une quelconque des revendications 5 à 8. 5 13. Un procédé (400) de fabrication in situ d'une matière destinée à être appliquée sur des fibres kératiniques et d'application de ladite matière, le procédé comprenant les étapes de : - détection (402) d'une fibre kératinique ; 10 - fabrication in situ (404) selon des paramètres de configuration d'au moins un fluide comprenant un polymère ; - extrusion (406) selon un débit piloté d'un filament à partir dudit fluide ; - solidification (408) du filament ; et 15 - application (410) du filament solidifié sur la fibre kératinique détectée. 14. Le procédé selon la revendication 13 dans lequel le fluide comprenant un polymère est obtenu à partir d'un ou plusieurs 20 fluides.