En raison des efforts mondiaux pour répondre aux normes de durabilité, de nombreux pays cherchent actuellement à remplacer le béton par du bois dans les bâtiments. La France, par exemple, exigera que tous les nouveaux bâtiments publics soient fabriqués à partir d'au moins 50 pour cent de bois ou d'autres matériaux durables à partir de 2022.

Parce que le bois est sujet à la dégradation lorsqu'il est exposé au soleil et à l'humidité, les revêtements protecteurs peuvent contribuer à une utilisation plus large du bois. Des chercheurs de l'Université Aalto ont utilisé la lignine, un polymère naturel abondant dans le bois et d'autres sources végétales, pour créer un coffre-fort, revêtement à faible coût et haute performance pour une utilisation dans la construction.

"Notre nouveau revêtement a un grand potentiel pour protéger le bois. Il est plus hydrofuge que beaucoup de revêtements commerciaux car il conserve la structure naturelle du bois et sa rugosité micro-écailleuse. Comme il est hydrophobe, le revêtement est également assez résistant aux taches, tandis que la structure inhérente de la lignine résiste aux changements de couleur dus à la lumière du soleil. Il fait également un excellent travail de maintien de la respirabilité du bois, " explique Alexander Henn, doctorant à l'Université Aalto, L'école de génie chimique.

La lignine est souvent considérée comme un déchet des processus de réduction en pâte et de bioraffinerie. Chaque année, environ 60 à 120 millions de tonnes de lignine sont isolées dans le monde, dont 98 pour cent sont incinérés pour la valorisation énergétique. La lignine a plusieurs propriétés bénéfiques; cependant, la faible solubilité de la plupart des types de lignine et les performances médiocres des produits à base de lignine ont jusqu'à présent limité ses applications commerciales.

« La lignine en tant que matériau de revêtement est en fait très prometteuse avec ses nombreux avantages par rapport aux revêtements synthétiques et biosourcés actuellement utilisés. Elle possède une excellente résistance à la corrosion, antibactérien, antigivrage, et propriétés de protection contre les UV. Nos futures recherches se concentreront sur le développement de caractéristiques telles que l'élasticité du revêtement, " dit Monika Österberg, Chef du Département de Bioproduits et Biosystèmes à l'Université d'Aalto.

Actuellement, revêtements de protection mécanique largement utilisés pour des matériaux tels que le bois, béton, métaux, et les composites sont à base de pétrole, qui contiennent des substances nocives pour l'environnement. Les enduits d'huile végétale, comme ceux fabriqués à partir de graine de lin, noix de coco, soja, et le ricin—peuvent être des alternatives plus durables, mais ils manquent souvent de durabilité. Par conséquent, ces huiles sont souvent associées à des matériaux synthétiques pour améliorer leurs performances.

Des alternatives plus durables et non toxiques peuvent aider l'industrie du revêtement à respecter les nouvelles réglementations en matière de sécurité. Par exemple, la quantité de composés organiques volatils (COV) a été réglementée non seulement en raison de leur impact sur la santé mais aussi sur la couche d'ozone. De la même manière, l'Union européenne (UE) a imposé des restrictions sur certains produits chimiques utilisés par l'industrie du revêtement, comme le bisphénol A et le formaldéhyde (utilisés dans les revêtements époxy et polyuréthane), et récemment classé le dioxyde de titane, l'un des pigments les plus largement utilisés dans les peintures, comme cancérogène de classe II.

L'étude est publiée dans Matériaux et interfaces appliqués ACS le 15 juillet 2021.