Bois transparent : comment est fabriqué le matériau qui remplacera (peut-être) le verre

Les chercheurs pensent qu’à l’avenir, il remplacera le verre et les cristaux dans le secteur de la construction, en raison de ses avantages en tant qu’isolant et de la nature plus durable de sa production.

Comment aurait-on pu imaginer depuis tout ce temps que le bois existe, qu’il pourrait devenir transparent. Une possibilité qui a commencé à être envisagée au début des années 1990 et qui est devenue de plus en plus réelle ces dernières années.

Pourquoi du bois transparent ? Les scientifiques prévoient diverses applications pour cette nouvelle technologie qui est encore en cours de développement. L’une des principales est l’ingénierie et la construction. Si le moment est arrivé pour que les fenêtres soient fabriquées en bois, les avantages de ce matériau par rapport au verre seront exploités.

Quels sont les avantages du bois transparent ?

L’avantage le plus évident serait le caractère isolant du bois, tant sur le plan thermique que sur celui du bruit. Le besoin de double vitrage serait réduit (ou éliminé) et les coûts énergétiques seraient réduits que ce soit en chauffage ou en climatisation car il y aurait moins de pertes de chaleur dans les espaces intérieurs.

Selon l’une des dernières études sur le développement du bois transparent, aux États-Unis, l’énergie utilisée pour réguler la température intérieure représente 14 % de l’énergie totale consommée dans les foyers. Et pas moins d’un quart de cette énergie est perdue à travers le verre des fenêtres.

En outre, parce qu’il est biodégradable, le bois transparent génèrera beaucoup moins de déchets polluants que le plastique et autres matériaux qui, dans de nombreux cas, pourraient également lui être substitués. Et la production de bois transparent génère moins d’émissions de carbone dans l’atmosphère, ce qui le rend plus durable que la fabrication de verre et de cristal.

Le blog du ministère américain de l’agriculture souligne que la fabrication de verre et de vitrage dans le secteur de la construction génère chaque année 25 000 tonnes d’émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Un chiffre qui pourrait être considérablement réduit à l’avenir grâce à l’utilisation de bois transparent.

En outre, le bois transparent pourrait accroître l’utilisation de l’énergie solaire. Une étude de 2016 explique que, lorsqu’elle traverse ce matériau, la lumière est diffusée différemment de celle qui traverse le verre.

Pour cette raison, le bois transparent – placé au-dessus des panneaux solaires – a permis d’augmenter de 18 % l’efficacité de ces dispositifs. Mais les chercheurs soulignent que ce chiffre pourrait même augmenter jusqu’à 30 %.

Comment rendre le bois transparent ?

Mais comment rendre le bois transparent ? La clé réside dans un composant appelé lignine. La lignine est un polymère naturel qui rend le bois rigide et opaque, et qui défend les arbres et les plantes contre les parasites et autres micro-organismes.

Les scientifiques travaillent depuis des années pour trouver des moyens d’éliminer la lignine du bois. Ils ont été confrontés à deux obstacles majeurs en particulier. D’une part, les coûts élevés de l’énergie. D’autre part, la nécessité d’utiliser des produits chimiques hautement toxiques.

En outre, lorsque la lignine a été retirée, le bois a perdu sa rigidité. Bien que cette substance ait été remplacée par des matériaux résineux, comme l’époxy, le résultat final présentait le problème d’être beaucoup plus faible que le bois normal.

Toutefois, une étude publiée en janvier par des scientifiques de l’université du Maryland, aux États-Unis, a trouvé une solution possible à ces problèmes. Cette nouvelle proposition ne consiste plus à éliminer la lignine, mais à tenter d’en conserver la majeure partie afin qu’elle agisse comme un liant et maintienne la structure et la solidité du matériau.

La nouveauté est donnée par un « brossage chimique assisté par le soleil », qui consiste en l’application de peroxyde d’hydrogène. En d’autres termes, le peroxyde d’hydrogène, un produit chimique si simple qu’il est souvent utilisé, par exemple, comme teinture pour les cheveux.

Plus solide et plus résistant que le verre et le cristal

Ainsi, ce n’est pas la quantité de lignine qui est affectée mais les molécules qu’elle contient, appelées chromophores. Ces molécules sont responsables de l’absorption de la lumière et donnent au bois sa couleur ocre caractéristique. Le peroxyde d’hydrogène élimine les chromophores mais la structure de la lignine reste presque intacte.

Après cette première étape, le bois devient blanc. L’étape suivante consiste à utiliser le matériau résineux susmentionné – l’époxy – qui, en pénétrant dans la cellulose et les fibres du bois, le rend transparent.

Cette transparence du bois peut sembler une sorte de « magie », mais elle répond à un principe similaire à celui qui prévaut lorsqu’une feuille de papier (par exemple, un papier de soie) est mouillée. S’il repose ensuite sur une surface sur laquelle il y a quelque chose de dessiné ou d’écrit, ce dernier peut être vu à travers le papier.

En améliorant le résultat final et surtout en réduisant les coûts, le temps et l’utilisation de produits chimiques trop toxiques dans la production, ces nouvelles découvertes pourraient s’avérer essentielles dans le développement d’un bois transparent qui pourrait être couramment utilisé dans l’ingénierie et la construction.

Le bois transparent résultant de ce processus est également plus solide et plus résistant que le verre ou le cristal ordinaire. Et il pourrait même avoir un autre avantage : réduire les éblouissements et les reflets, si gênants et malvenus en certaines occasions (et à cause desquels il est recommandé de nettoyer les fenêtres de la maison les jours ou les heures où il n’y a pas trop de soleil).

Il ne serait pas seulement utilisé dans la construction, mais il y aurait de nombreux domaines dans lesquels il pourrait être utilisé. Par exemple, il pourrait être utilisé pour construire des vélos durables, des maisons modulaires, à la campagne, etc. De nombreuses personnes ne considèrent pas le bois comme une ressource durable. Si le bois provient d’une plantation à culture contrôlée, il contribuera à éviter la déforestation.

Bref, bien qu’il soit encore au stade des essais et du développement dans les laboratoires, ce matériau innovant existe déjà, et peut-être ne tarderons-nous pas à vivre dans des maisons équipées de fenêtres en bois transparent qui nous permettront de voir le soleil et de mieux nous isoler.

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