Un matériau économique, écologique et durable, le bois est utilisé depuis longtemps dans la construction et l’ameublement, en raison de sa disponibilité et de ses propriétés mécaniques. Cependant, à cause de sa faible résistance à la traction, ses applications sont limitées. Pour rendre ce matériau aussi résistant que l’acier, des chercheurs de l’Université de Nanjing, en Chine, ont développé une nouvelle technique d’auto-densification. Cette méthode permet de rendre le bois aussi résistant que les métaux et alliages, une avancée majeure qui pourrait révolutionner le secteur de la construction. Leur recherche a été publiée dans la revue scientifique ScienceDirect.
Une nouvelle technique d’auto-densification
Les chercheurs chinois indiquent que cette nouvelle méthode repose sur une combinaison de délignification partielle et de gonflement LiCl/DMAc pour libérer et réorganiser les fibres de bois, composées principalement de cellulose et de lignine. Cette technique permet à ces dernières de se déplacer vers l’intérieur et de remplir la lumière cellulaire. Concrètement, cela passe par plusieurs étapes. Selon les scientifiques, ils font bouillir un bloc de bois dans un mélange de sulfite de sodium et d’hydroxyde de sodium (soude caustique), afin d’éliminer une partie de la lignine. Ensuite, ils le mettent dans un mélange chauffé de chlorure de lithium et de diméthylacétamide. Cela provoque le gonflement de la lignine restante et de la cellulose, qui va se dilater vers l’intérieur et remplir la lumière cellulaire. Pour finir, ils laissent sécher le bois à l’air libre et à température ambiante, pendant au moins 10 heures. Après quoi, celui-ci se rétracte uniformément vers l’intérieur, tout en conservant sa longueur initiale.
Du bois léger et ultra-résistant
Le bois auto-densifié obtenu aurait une résistance à la traction (496,1 MPa), à la flexion (392,7 MPa) et aux chocs largement supérieure à celle du bois naturel. Selon eux, sa résistance surpasserait même celle du bois comprimé traditionnel dont les fibres sont simplement aplaties mécaniquement dans une direction. Les chercheurs chinois expliquent que leur technique ne nécessite pas de pressage à chaud, particulièrement énergivore, contrairement aux méthodes traditionnelles de densification uniforme. Par ailleurs, elle améliore non seulement la résistance et la ténacité du bois, mais préserve également sa légèreté. L’équipe de recherche, dirigée par Dafang Huang et Jie Li, souligne que ces propriétés mécaniques exceptionnelles sont surtout dues à la microstructure uniforme du bois auto-densifié et aux liaisons hydrogène renforcées entre les fibres de cellulose.
Une alternative durable aux matériaux de structure traditionnels
Les chercheurs de l’Université de Nanjing indiquent que leur méthode est une avancée majeure dans la transformation du bois. Elle offrirait une solution durable à la demande croissante de matériaux haute performance qui répondent aux contraintes de ressources et aux préoccupations environnementales. Les chercheurs espèrent qu’une fois leur technologie développée, le bois auto-densifié pourra être utilisé comme alternative durable aux métaux traditionnels dans la construction, l’ameublement et d’autres secteurs.
Grâce à ses propriétés mécaniques exceptionnelles, il pourrait même remplacer les métaux et alliages traditionnels dans diverses applications. Les scientifiques affirment qu’ils ont évalué la capacité de portance d’un clou en bois auto-densifié et qu’elle a surpassé celle des clous en acier, démontrant sa polyvalence. Plus d’informations : sciencedirect.com. La construction en bois va-t-elle connaitre un essor avec cette nouvelle méthode de densification ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
