Le « super bois » est 10 fois plus durable mais 6 fois plus léger que l'acier

InventWood có trụ sở tại Maryland đã tạo ra loại vật liệu “siêu gỗ” có độ bền cao. Ảnh: CNN. — InventWood, basé dans le Maryland, a créé un matériau « super bois » extrêmement durable. Photo : CNN.

Une entreprise américaine a créé un nouveau type de bois qui présente un rapport résistance/poids 10 fois supérieur à celui de l'acier, tout en étant jusqu'à 6 fois plus léger.

Le produit, appelé « Superwood », vient d’être lancé commercialement par InventWood, une société cofondée par le scientifique des matériaux Liangbing Hu.

Il y a plus de dix ans, Hu s'est lancé dans une quête pour redéfinir l'un des plus anciens matériaux de construction de l'humanité. Alors qu'il travaillait au Centre d'innovation des matériaux de l'Université du Maryland, Hu – aujourd'hui professeur à Yale – a trouvé un moyen créatif de restructurer le bois.

Il a même rendu le bois transparent en retirant la lignine qui lui confère sa couleur et sa résistance. Mais son véritable objectif est de le renforcer grâce à la cellulose, principal composant des fibres végétales et biopolymère le plus répandu sur la planète.

La percée a eu lieu en 2017, lorsque M. Hu a renforcé pour la première fois le bois naturel avec un traitement chimique pour renforcer la cellulose, ce qui en fait un meilleur matériau de construction.

Le procédé consiste à faire bouillir le bois dans une solution chimique sélective, puis à le presser à chaud au niveau cellulaire, ce qui le rend beaucoup plus dense. Au bout d'une semaine, le bois obtenu présente un rapport résistance/poids supérieur à celui de la plupart des métaux et alliages de structure, selon une étude publiée dans Nature.

Aujourd'hui, après des années d'amélioration et plus de 140 brevets, M. Hu a commercialisé Superwood. « Chimiquement et pratiquement, c'est toujours du bois », explique Alex Lau, PDG d'InventWood. « Mais dans la construction, il permet d'alléger les bâtiments jusqu'à quatre fois, d'augmenter la résistance aux tremblements de terre et de réduire la charge sur les fondations, rendant ainsi la construction plus rapide et plus facile. »

« Cela ressemble au bois, mais en plus résistant et meilleur dans tous les domaines où nous l’avons testé », a ajouté M. Lau.

InventWood produit actuellement du « superwood » dans son usine de Frederick, dans le Maryland. Bien que les délais de fabrication se mesurent désormais en heures plutôt qu'en jours, l'entreprise a encore besoin de temps pour se développer.

Dans un premier temps, le « superwood » sera utilisé pour des applications extérieures telles que les terrasses et les revêtements muraux, puis l'année prochaine pour des applications intérieures telles que les lambris, les parquets et le mobilier. « On se plaint souvent de la détérioration du bois avec le temps, généralement due à des déformations ou des ruptures au niveau des joints métalliques », explique M. Lau. « Le « superwood » peut remplacer les pièces métalliques, même les clous, les vis et les boulons. »

À l'avenir, M. Lau pense que des bâtiments entiers pourraient être construits avec du Superwood, même si cela nécessiterait des tests supplémentaires. À l'instar des recherches initiales de M. Hu, le bois est renforcé par un procédé chimique qui modifie la structure de la cellulose et est comprimé si fortement qu'il ne rebondit pas.

« En théorie, nous pouvons utiliser n'importe quel type de bois », a déclaré M. Lau. « En fait, nous avons essayé 19 essences de bois différentes, dont le bambou, et elles ont toutes fonctionné. »

Selon InventWood, le « superwood » est 20 fois plus solide que le bois ordinaire et 10 fois plus résistant aux chocs grâce à sa structure creuse naturellement comprimée. Il résiste ainsi aux moisissures et aux insectes, et obtient les meilleurs résultats aux tests standards de résistance au feu.

Le « Superwood » coûte actuellement plus cher que le bois ordinaire et sa production a une empreinte carbone plus importante, mais M. Lau affirme qu'il est 90 % moins cher que l'acier. « Notre objectif n'est pas d'être moins cher que le bois, mais de concurrencer directement l'acier dans la production à grande échelle », a-t-il déclaré.

D’autres formes de bois d’ingénierie sont utilisées depuis longtemps, mais InventWood souligne qu’il s’agit simplement de bois lamellé-collé, et non de bois modifié au niveau moléculaire comme le « superbois ».

Ces dernières années, la tendance à la construction en bois a connu un regain d'intérêt aux États-Unis. La ville de Milwaukee, qui abrite la plus haute tour en bois du monde (Ascent MKE, 87 m de haut), vient d'annoncer son projet de construction d'une tour en bois de 183 m de haut.

Le bois d'ingénierie est désormais compétitif par rapport à l'acier et au béton. Le principal obstacle réside dans le secteur de la construction, conservateur et lent à évoluer. « Pour favoriser la construction en bois, nous avons besoin d'une meilleure éducation , de projets pilotes et d'un cadre réglementaire adapté. Mais des matériaux résistants comme le Superwood ouvriront de nouvelles perspectives à l'architecture moderne en bois », a-t-il déclaré.