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Nanowood, un isolant thermique à la fibre écologique

Erick Haehnsen |  le 15/06/2018  |  RéalisationsEnvironnementBoisProduits et matériels

 

En misant sur les fibres de bois pour dissiper ou bloquer la chaleur, des chercheurs ont obtenu un sérieux concurrent du polystyrène.

Le bois poursuit sa conquête du bâtiment dans ses moindres recoins. « Ce matériau conduit la chaleur le long des canaux qui, à l'état naturel, étaient utilisés pour transporter l'eau et les nutriments des racines jusqu'aux feuilles, lance Liangbing Hu, maître-assistant au département de sciences et de l'ingénierie des matériaux de l'université du Maryland, aux Etats-Unis. Inversement, il bloque la chaleur qui tente de le traverser perpendiculairement à ces canaux. Autrement dit, selon sa direction, la chaleur peut être soit bloquée, soit transmise selon ses besoins. » C'est à partir de ce principe que l'équipe de chercheurs de Liangbing Hu a développé Nanowood, un produit à base de bois à la fois robuste, fortement isolant et respectueux de l'environnement.

Conductivité thermique modulable. Le secret de ce « na-nobois » consiste à éliminer la lignine du bois, à savoir la partie qui le rend rigide et brun. L'équipe de Liangbing Hu a également enlevé certaines des fibres courtes qui s'entrelacent avec les fibrilles de cellulose. In fine, le nouveau matériau « permet d'isoler les bâtiments plus efficacement que la plupart des autres isolants thermiques actuels. Y compris le polystyrène expansé », explique Tian Li, chercheur postdoctoral au sein du service de Liangbing Hu qui figure sur la liste 2018 des 30 scientifiques de moins de 30 ans les plus prometteurs établie par le magazine « Forbes ».

En effet, les propriétés thermiques anisotropes (dépendantes de la direction des fibres) de Nanowood affichent une conductivité thermique extrêmement faible de 0,03 W/m.K dans la direction transversale, donc perpendiculaire aux na-nofibrilles, tandis que sa conductivité thermique est deux fois plus élevée, à 0,06 W/m.K, dans la direction axiale en raison de l'alignement des nanofibrilles dans le squelette hautement poreux du bois.

« Côté extérieur, exposé aux rayons du soleil, cette dissipation thermique le long de la direc tion axiale empêche la surchauffe du matériau, tout en améliorant l'isolation thermique le long de la face intérieure, souligne Tian Li. De couleur blanche, Nanowood présente également une émissivité inférieure à 5 % et réfléchit l'énergie solaire thermique. » Le procédé bloquerait ainsi au moins 10 °C de chaleur de plus que le styromousse ou l'aérogel de silice, estiment les chercheurs.

Le matériau est plus efficace que la plupart des isolants thermiques actuels.

Léger et résistant. Souple et léger, ce matériau n'en est pas moins solide grâce à la liaison efficace entre les nanofibrilles de cellulose. Pour preuve, sa résistance à la compression atteint 13 MPa dans la direction axiale et 20 MPa dans la direction transversale à 75 % de contrainte.

Il n'y a plus longtemps à attendre avant de voir Nanowood quitter la paillasse du laboratoire : Inventwood, une entreprise « spin-off » de l'université du Maryland se chargera bientôt d'obtenir les certifications techniques nécessaires à sa commercialisation. Laquelle se produira dans un premier temps aux Etats-Unis et en Chine, avant d'atteindre l'Europe.

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