Le bois transparent devient plus nuageux (à droite) à mesure qu’il libère la chaleur emmagasinée.
De nouveaux matériaux pourraient remplacer le plastique ou le verre dans la construction de maisons éconergétiques. A l’ère du verre et de l’acier, le bois peut sembler vieux jeu. Mais aujourd’hui, les chercheurs disent qu’ils ont transformé le bois pour en faire un matériau non seulement robuste, mais aussi transparent et capable d’emmagasiner et de libérer de la chaleur.
Les chercheurs affirment que le matériau pourrait être utilisé dans la construction de maisons écoénergétiques et qu’ils espèrent mettre au point une version biodégradable afin d’accroître son caractère écologique comme alternative au plastique, au verre ou même au ciment.
« Nous avons préparé un matériau multifonctionnel – il peut très bien transmettre la lumière et aussi stocker la chaleur. Nous avons combiné ces deux fonctions en un seul matériau « , a déclaré Céline Montanari du KTH Royal Institute of Technology à Stockholm. Elle a présenté son travail lors de la réunion nationale de printemps de l’American Chemical Society à Orlando.
Pour produire le matériau, l’équipe s’est appuyée sur des travaux antérieurs dans lesquels elle avait pris du balsa et enlevé sa lignine – un composant du bois qui lui donne force et couleur. L’acrylique, non biodégradable et hydrofuge, a été introduit dans les tissus restants où il remplit à la fois les minuscules pores laissés par l’élimination de la lignine et les vaisseaux creux qui portaient l’eau dans l’arbre. Selon Céline Montanari, cela a permis non seulement de maintenir la structure du bois, mais aussi de lui redonner sa résistance et d’améliorer ses propriétés optiques. Il en est résulté un matériau à base de bois à l’aspect dépoli.
Dans les derniers travaux, l’acrylique a été mélangé avec une autre substance appelée polyéthylène glycol, qui pénètre bien le bois. Le polyéthylène glycol présente une autre caractéristique essentielle : lorsqu’il est chauffé, il absorbe de l’énergie et fond, mais lorsqu’il se refroidit, il durcit et libère de l’énergie au cours du processus. Selon l’équipe, cette propriété signifie que leur matériau à base de bois, qui passe de semi-transparent à transparent lorsqu’il est chauffé, pourrait être utilisé pour rendre les bâtiments plus écoénergétiques, l’énergie captée du soleil pendant la journée étant libérée plus tard dans l’intérieur.
« Si vous prenez 100 g de ce matériau en bois transparent avec le polyéthylène glycol à l’intérieur, il peut absorber jusqu’à 8 000 J de chaleur, ce qui correspond essentiellement à ce qu’un 1W [ampoule] pourrait produire en deux heures « , explique Céline Montanari, ajoutant que différents types de polyéthylène glycol fondent à différentes températures pour que l’équipe puisse modifier les propriétés du bois transparent à son application.
Les matériaux contenant des substances qui peuvent stocker et libérer de la chaleur de cette manière ne sont pas une idée nouvelle dans l’industrie de la construction, avec différents types d’isolation proposés sous une forme nouvelle pour réduire la consommation d’énergie. Mais l’équipe affirme que son approche est différente parce qu’elle utilise un matériau naturel qui réduit le besoin de matériaux à base de pétrole et les émissions de CO2 connexes.
Cependant, Céline Montanari a déclaré qu’il restait encore beaucoup de travail à faire – notamment remplacer l’acrylique par une alternative biodégradable pour certaines applications, augmenter la production de ce matériau et réaliser des modèles informatiques de bâtiments pour voir comment le bois transparent se compare au verre.
Mark Miodownik, professeur de matériaux et de société à l’University College London, qui n’a pas participé à la recherche, a mis en garde contre le fait de concevoir un matériau biodégradable, affirmant que cela rendrait le bois moins durable sur le plan environnemental, pas plus.
« Nous avons besoin que les matériaux de construction soient des puits de carbone et qu’ils soient recyclables et réutilisables, et non biodégradables », a-t-il dit, ajoutant qu’une possibilité serait que le nouveau type de bois soit récupéré dans les bâtiments et utilisé dans de nouveaux projets, comme l’acier est utilisé pour la « construction modulaire ».
Bien que Mark Miodownik ait ajouté que le matériau semblait être une « solution à la recherche d’un problème », il a déclaré qu’une telle approche a un précédent, notant que c’est « combien de matériaux ont été inventés dans le passé ».
