Il y a une raison pour laquelle les humains construisent des maisons en bois depuis 10 000 ans. C'est un excellent matériau de construction: durable, renouvelable, bon isolant. Mais comme c'est opaque, nous avons toujours l'habitude de couper des fenêtres dans nos maisons et d'installer des vitres.
Mais si le bois pouvait être rendu transparent?
Les chercheurs en Suède ont essayé de faire cela. Ils ont créé un matériau en bois clair qui, espère-t-il, pourrait un jour être utilisé pour des bâtiments plus écoénergétiques.
«Nous avons modifié chimiquement le bois pour le rendre transparent sans perdre ses propriétés mécaniques», explique Céline Montanari, chercheuse à l'Institut royal de technologie du KTH à Stockholm, qui a récemment présenté ses travaux au congrès national de l'American Chemical Society.
Montanari et son équipe ont pris du bois de balsa et ont retiré sa lignine, le polymère qui aide à rendre le bois rigide, et ont comblé les trous microscopiques obtenus avec de l'acrylique. Le bois obtenu ressemblait plutôt au verre dépoli d’une porte de douche. Ensuite, ils ont poussé le matériau un peu plus loin en le mélangeant avec du polyéthylène glycol, un «matériau à changement de phase» qui fond à 80 degrés Fahrenheit. Lorsqu'il fond, il absorbe de l'énergie et devient transparent, puis se solidifie et libère de l'énergie une fois refroidi.
En théorie, cela signifie que le bois imprégné de polyéthylène glycol pourrait être utilisé pour fabriquer des fenêtres qui absorbent de l'énergie pendant les heures les plus chaudes de la journée et les libèrent dans la maison lorsqu'il fait froid la nuit.
«Le bois transparent est déjà un excellent matériau isolant par rapport au verre», déclare Montanari. L'ajout de polyéthylène glycol en fait un matériau encore plus respectueux de l'environnement en le transformant en une "batterie thermique" permettant de maintenir les températures intérieures constantes.
Le bois transparent est également résistant et durable, et pourrait potentiellement supporter un poids beaucoup plus important que le verre. L'équipe travaille également à le rendre entièrement biodégradable. Cela pourrait en faire un matériau attrayant pour des choses comme les puits de lumière, avec le potentiel de réduire les coûts énergétiques dans les maisons et autres bâtiments.
Fabriquer du bois transparent en éliminant la lignine et en remplissant les pores de polymère n’est pas une technique nouvelle, explique Mark Swihart, professeur de génie chimique et biologique à l’Université de Buffalo. Les matériaux qui stockent et libèrent de l'énergie ne sont pas nouveaux non plus.
«Ce qui semble être nouveau, c’est leur approche du stockage d’énergie», déclare Swihart.
L'utilisation du bois comme matériau de base est attrayante, car il présente une résistance et une résistance mécanique difficiles à reproduire dans les matériaux synthétiques au même coût, déclare Swihart. La réussite du nouveau mélange bois-polymère transparent dépendra en grande partie de la rentabilité de sa fabrication, a-t-il déclaré. Il est également difficile de faire adopter de nouveaux matériaux par l'industrie du bâtiment, car il existe des chaînes d'approvisionnement pour le verre, par exemple.
«[Les chercheurs] doivent trouver le cas où les utilisateurs précoces vont payer un supplément pour cela», dit Swihart.
Montanari et son équipe cherchent actuellement à augmenter la capacité de stockage de chaleur du bois transparent, afin de réaliser de plus grandes économies d'énergie. Ils étudient également comment augmenter la production à une échelle industrielle. Ils espèrent avoir un produit prêt à être commercialisé d’ici cinq ans.
