Les tuiles de mycélium (champignon) « peau d'éléphant » peuvent refroidir les bâtiments

Des scientifiques de l'Université technologique de Nanyang à Singapour (NTU Singapore), en collaboration avec bioSEA, une entreprise locale de conception écologique et biomimétisme, ont développé un matériau de construction innovant inspiré des remarquables propriétés thermorégulatrices de la peau d'éléphant. Ces « tuiles fongiques », fabriquées à partir de mycélium et de déchets organiques, offrent une approche durable et économe en énergie pour maintenir la fraîcheur des bâtiments, notamment sous les climats tropicaux.

Concepteur : Université technologique de Nanyang

Les éléphants, dépourvus de glandes sudoripares, utilisent les rides et crevasses complexes de leur peau pour dissiper la chaleur. Cette texture unique leur permet de retenir l'eau, qui s'évapore ensuite pour un effet rafraîchissant. Inspirée par cette structure naturelle, l'équipe de recherche a créé des tuiles à la surface bosselée et irrégulière grâce à la modélisation informatique et à des algorithmes visant à optimiser la texture pour la régulation thermique.

Les « tuiles champignons » sont créées en mélangeant le réseau racinaire de pleurotes (mycélium) avec des copeaux de bambou, de l'avoine et de l'eau, puis en tassant ce mélange dans des moules hexagonaux à la texture inspirée de la peau d'éléphant. Les tuiles sont ensuite laissées à pousser à l'obscurité pendant deux semaines, puis deux semaines supplémentaires dans les mêmes conditions hors du moule. Enfin, elles sont séchées au four pour éliminer l'humidité et stopper toute nouvelle croissance.

Des expériences en laboratoire ont démontré l'efficacité de ces tuiles inspirées du biomimétisme. La vitesse de refroidissement de la tuile texturée en mycélium s'est avérée 25 % supérieure à celle d'une tuile entièrement plane, tandis que sa vitesse de chauffage était inférieure de 2 %. L'effet rafraîchissant de la tuile inspirée de la peau d'éléphant a notamment été amélioré de 70 % en conditions de pluie simulées.

Ce refroidissement accru en conditions humides est attribué à la nature hydrophobe du composite lié au mycélium. La « peau fongique » qui se développe à la surface de la tuile repousse l'eau, permettant aux gouttelettes de rester dans les fissures plutôt que de rouler immédiatement, ce qui améliore l'évaporation et le refroidissement.

Eugene Soh, chercheur à la NTU et premier auteur de l'étude, a expliqué que la conception de la tuile ralentit efficacement l'absorption de chaleur tout en permettant un refroidissement rapide de la face inférieure. La surface hydrofuge améliore encore le processus de refroidissement en retenant les gouttelettes d'eau pour une évaporation plus longue.

Cette approche innovante des matériaux de construction offre plusieurs avantages potentiels. En utilisant du mycélium, une ressource renouvelable, et des déchets organiques comme les copeaux de bambou, les « tuiles champignons » constituent une alternative plus durable aux matériaux de construction conventionnels, énergivores.

De plus, leurs capacités de refroidissement passif pourraient réduire considérablement la consommation d'énergie liée à la climatisation, contribuant ainsi à un environnement bâti plus écologique et plus économe en énergie, notamment dans les régions tropicales. Bien qu'encore à leurs débuts de développement, ces tuiles en mycélium « peau d'éléphant » sont très prometteuses pour l'avenir de la conception de bâtiments durables, offrant un mélange unique d'innovation inspirée de la nature et de conscience environnementale.

https://www.ntu.edu.sg/news/detail/a--fungi-tile--with-an-elephant-skin-texture-to-cool-buildings