Le bois est le matériau naturel le plus utilisé en Espagne. Depuis des milliers d’années, il est utilisé pour cuisiner, se chauffer, fabriquer des outils et construire des maisons et des bâtiments. Dans l’idée de l’améliorer, les chercheurs travaillent depuis longtemps à le rendre transparent, ce qui a déjà été réalisé avec un résistant et écologique ou un autre qui peut être utilisé pour créer des fenêtres qui isolent une maison pour économiser sur le chauffage. Même si la dernière innovation va encore plus loin : un bois cristallin qui Il est plus solide que le plastique et plus résistant que le verre.
Il y a trente ans, Siegfried Fink, un botaniste allemand, souhaitait observer le fonctionnement interne des plantes ligneuses – généralement des arbres, des arbustes, des cactus ou des plantes grimpantes vivaces – sans avoir à les disséquer. Dans ses recherches, il a réussi à créer un bois transparent blanchissant les pigments des cellules végétales et finit par publier sa technique en 1992 dans une revue spécialisée. Plus d’une décennie plus tard, le chercheur Lars Berglund est tombé sur l’article et s’en est inspiré pour créer une alternative plus robuste au plastique.
Cependant, il n’était pas le seul à s’intéresser à ce type de bois, puisque des chercheurs de l’Université du Maryland, aux États-Unis, travaillent également depuis des années à exploiter la résistance du bois à des fins non traditionnelles, comme le souligne Knowable. magazine. Et après plusieurs mois d’expérimentations, ils ont réussi à créer un bois transparent qui sera bientôt pourrait être utilisé pour créer des écrans de téléphones portables très résistantsdes lampes à lumière douce ou des éléments structurels, tels que des fenêtres qui changent de couleur.
Transparent et résistant
Le bois transparent n’est pas un matériau nouveau, même s’il en est à ses débuts. Pour que cet élément classique devienne limpide Une technique complexe est utilisée par laquelle la lignine est modifiée ou éliminée, une substance naturelle qui fait partie de la paroi cellulaire et qui donne la teinte brune du bois. Après cela, il reste un squelette blanc laiteux de cellules creuses qui reste opaque, car les parois cellulaires courbent la lumière différemment de l’air.
Certaines poches d’air – qui sont générées lorsque l’arbre est abattu et que l’humidité s’évapore – qui sont ensuite remplies d’une substance, telle que la résine époxy, chargée de dévier la lumière à un degré similaire à celui des parois cellulaires ; rendre le bois transparent. Les chercheurs de l’université américaine ont travaillé avec un matériau fin, entre un millimètre et un centimètre d’épaisseur.
Un morceau de bois transparent. Université du Maryland Omicrono
Cependant, les cellules « créent une structure en nid d’abeilles robuste et les minuscules fibres de bois sont plus résistantes que les meilleures fibres de carbone », explique Liangbing Hu, qui dirige le groupe de recherche. Ce qui est vraiment intéressant dans ce projet, c’est qu’avec la résine ajoutée, le bois transparent créé possède des propriétés surprenantes, surpassant le plastique et le verre. En fait, cette affaire a été soumise à une série de tests qui mesurer la facilité avec laquelle les matériaux se brisent sous la pression.
Et le bois transparent s’y est avéré dix fois plus résistant que le verre et trois fois plus résistant que le plastique transparent, comme le plexiglas. « Les résultats sont étonnants : un morceau de bois peut être aussi résistant que du verre« dit Hu dans la recherche, publiée dans la revue Annual Review of Materials Research 2023. Les scientifiques soulignent également que le processus pour obtenir la transparence peut également être utilisé avec du bois plus épais, seulement dans ce cas, la vision à travers est plus floue car il diffuse plus de lumière.
Bois transparent. Groupe Hu/Université du Maryland Omicrono
C’est le profil fin et la résistance du bois transparent qui en font une alternative intéressante aux produits en plastique ou en verre aux coupes fines et faciles à casser, comme les paravents. En ce sens, les chercheurs estiment que cette nouvelle matière cristalline pourrait être le nouvel élément pour créer des écrans pour smartphones et appareils mobiles, tels que les tablettes. Il pourrait même être utilisé pour fabriquer des écrans de voiture ou des panneaux d’affichage.
Dans la construction
La plupart des recherches réalisées avec le bois transparent ont été réalisées en l’étudiant comme élément architectural possible ou dans la construction, comme les fenêtres d’une maison ou d’un bâtiment. En effet, ce matériau a une capacité d’isolation bien plus grande que le verre, il pourrait donc aider conserver la chaleur à l’intérieur d’une maison ou la garder à l’extérieur, économisant ainsi sur les factures d’énergie. Dans le cas de l’Université du Maryland, Hu et son équipe ont utilisé de l’alcool polyvinylique (PVA), utilisé dans les colles et les emballages alimentaires.
Un morceau de bois transparent et des blocs de bois classiques. Université du Maryland Omicrono
Un polymère qui permet au bois transparent de conduire la chaleur à une vitesse cinq fois supérieure à celle du verre, selon ses tests. Par conséquent, les fenêtres en bois transparentes Ils seraient plus résistants et permettraient de mieux contrôler la température intérieure d’un bâtiment par rapport au verre traditionnel. Bien qu’il y ait un « mais » : la vision à travers eux serait moins claire et légèrement floue, étant semblable au verre dépoli ou au verre opaque à celle d’une fenêtre normale.
Ce retrait pourrait également être utilisé si vous souhaitez avoir une lumière diffuse ou douce dans une pièce. Les chercheurs notent qu’un bois transparent plus épais et plus résistant pourrait servir de une source de lumière qui à son tour supporte une partie du poids d’un bâtiment. Ces dernières années, les scientifiques ont continué à travailler pour obtenir de nouvelles propriétés du bois transparent. Par exemple, ils pourraient passer du transparent au teinté pour bloquer la visibilité ou les rayons du soleil grâce à un polymère électrochrome, une substance qui peut changer de couleur avec un petit courant électrique.
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Les études actuelles sur ce sujet se sont concentrées sur améliorer la durabilité dans la production de bois transparent. L’objectif est par exemple d’éliminer l’utilisation de résine utilisée pour remplir les échafaudages en bois, qui est généralement un produit plastique dérivé du pétrole. En ce sens, un polymère totalement biologique dérivé des écorces d’agrumes, comme les citrons et les oranges, a été testé ; qui transmet environ 90 % de la lumière, selon une étude publiée en 2021 dans la revue Advanced Science.
De son côté, le laboratoire de Hu a récemment publié une méthode de blanchiment de la lignine plus écologique, basée sur le peroxyde d’hydrogène et le rayonnement ultraviolet, qui réduit encore davantage la demande énergétique de la production. Malgré ces démarches plus respectueuses de l’environnement, pour le moment le verre continue d’avoir un impact environnemental moindre à la fin de sa vie utile.