Transformation du bois brut en matériau de construction à haute performance

Les matériaux de construction actuels ayant des performances mécaniques exceptionnelles souffrent soit d’un poids élevé et d’un impact négatif sur l’environnement (par exemple, les aciers), soit de procédés de fabrication complexes et donc de coûts élevés (par exemple, les composites à base de polymères et biomimétiques).
Le bois brut naturel est un matériau peu coûteux et abondant, utilisé depuis des millénaires comme matériau de construction. Cependant, la performance mécanique du bois brut naturel est insatisfaisante pour de nombreuses structures et techniques avancées. Le prétraitement à la vapeur, à la chaleur, à l’ammoniac ou au laminage à froid suivi d’une densification a permis d’améliorer les performances mécaniques du bois brut. Toutefois, les méthodes existantes entraînent une densification incomplète et un manque de stabilité dimensionnelle, en particulier en réponse à l’humidité et le bois traité de cette façon peut se dilater et s’affaiblir.
Cet article rédigé par une équipe de plusieurs chercheurs américains présente une stratégie simple et efficace pour transformer directement le bois brut naturel en un matériau de construction de haute performance. Le procédé consiste à éliminer partiellement la lignine et l’hémicellulose du bois naturel, ce qui entraîne l’effondrement total des parois cellulaires et la densification complète du bois naturel. Cette stratégie s’est avérée efficace pour différentes essences de bois. Le bois transformé a une résistance spécifique supérieure à celle de la plupart des métaux et alliages de construction, ce qui en fait une alternative économique, performante et légère.
Les auteurs décrivent ainsi une méthode simple et efficace pour transformer du bois massif en un matériau structurel dont certaines performances mécaniques (résistance à la rupture et au choc notamment) sont plus que décuplées, tout en présentant une stabilité dimensionnelle plus avantageuse.
Song et al. (2018). Processing bulk natural wood into a high-performance structural material. Nature, Vol 554, Doi :10.1038/nature25476.