Les alliages de titane sont parmi les matériaux les plus solides que nous puissions fabriquer, mais ils peuvent être coûteux et lourds. Maintenant, des chercheurs de l’Université du Maryland (UMD) ont trouvé un moyen de créer une alternative qui grandit littéralement sur les arbres. En utilisant un nouveau processus de « densification », l’équipe a réussi à fabriquer du « super bois » qui a la solidité et la ténacité de l’acier.
Le bois est déjà un matériau assez polyvalent, mais le chef de l’équipe de l’UMD, Liangbing Hu, a travaillé pour lui donner une liste d’utilisations encore plus longue. Au cours des dernières années, Liangbing Hu a mis au point du bois transparent, des filtres à eau en bois brûlé et des batteries au sodium-ion à base de bois et de feuilles.
Le nouveau «super bois» tire sa force grâce à un processus en deux étapes développé par l’équipe de Liangbing Hu. Tout d’abord, les chercheurs font bouillir des échantillons de bois dans un mélange aqueux d’hydroxyde de sodium et de sulfite de sodium, qui travaille à éliminer partiellement la lignine et l’hémicellulose du matériau. Ensuite, le bois traité est pressé à chaud, ce qui provoque l’effondrement des parois cellulaires et forme des nanofibres de cellulose hautement alignées. Le résultat final est du bois complètement densifié, qui est beaucoup plus résistant que le naturel.
«Cette nouvelle façon de traiter le bois le rend 12 fois plus fort que le bois naturel et 10 fois plus résistant», explique Liangbing Hu. « Cela pourrait être un concurrent de l’acier ou même des alliages de titane, il est si solide et durable, c’est aussi comparable à la fibre de carbone, mais beaucoup moins cher. »
L’une des expériences menées par l’équipe pour tester le matériel consistait à tirer des projectiles dessus. Alors qu’ils soufflaient à travers le bois naturel, le super bois a réussi à arrêter les projectiles à mi-chemin.
Les chercheurs disent que le processus peut être appliqué à de nombreux types de bois différents, et peut être porté à grande échelle pour traiter des quantités en vrac du matériau à la fois. Au début du processus, le bois peut être plié et moulé dans la forme désirée.
Le nouveau matériau pourrait permettre au bois de s’imposer comme une alternative moins chère, plus légère et plus renouvelable face aux aciers et aux alliages de titane. Et il pourrait permettre aux bois plus doux de rivaliser avec leurs cousins plus robustes mais plus lents à croître.
« Ce type de bois pourrait être utilisé dans les voitures, les avions, les bâtiments – toute application où l’acier est utilisé », explique Liangbing Hu. «Les bois tendres comme le pin ou le balsa, qui poussent vite et sont plus écologiques, pourraient remplacer les bois plus lents mais plus denses comme le bois de teck dans les meubles ou les bâtiments.
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/02/180207151829.htm
https://www.nature.com/articles/nature25476
http://enme.umd.edu/news/news_story.php?id=11082
