Un jour prochain, les bâtiments pourraient devenir plus économes en énergie et plus durables sur le plan environnemental grâce à un matériau isolant développé à partir de bois par des chercheurs suédois. Le matériau nouvellement développé offre des performances thermiques aussi bonnes, voire meilleures, que les matériaux isolants ordinaires à base de plastique, selon des chercheurs qui ont récemment rapporté dans ACS Applied Materials &Interfaces .

Yuanyuan Li, professeur adjoint au Wallenberg Wood Science Center, KTH Royal Institute of Technology de Stockholm, explique que le nouveau matériau isolant est un bois intégré à l'aérogel qui est fabriqué sans ajout de substances supplémentaires.

Les aérogels de cellulose de bois eux-mêmes ne sont pas nouveaux - les chercheurs ont développé des types avancés d'aérogels et d'autres composites au cours des dernières années au Wallenberg Wood Science Center au KTH - mais Li dit que la nouvelle méthode représente une percée dans la création contrôlée de nanostructures isolantes dans le pores du bois.

"Les aérogels puissants biosourcés pourraient être utilisés pour remplacer les aérogels fossiles actuels pour une super isolation thermique, contribuant ainsi à l'efficacité énergétique, à la bioéconomie et au développement d'une société durable", déclare Li.

Le processus commence par la délignification du bois, c'est-à-dire l'élimination de la lignine qui donne au bois sa couleur et sa force, laissant derrière lui des pores vides ou une lumière. La réduction de la conductivité thermique dans le matériau se fait en passant à l'étape suivante :pénétrer à l'intérieur de ces grands pores vides et générer davantage de nanopores à l'intérieur, des milliers d'entre eux, en fait.

Ces structures nanoporeuses sont créées par dissolution partielle des parois cellulaires suivie d'une précipitation contrôlée, dit-elle. Un mélange de liquide ionique (IL) est ajouté pour dissoudre partiellement la paroi cellulaire avant l'ajout d'eau, ce qui génère des réseaux de nanofibrilles qui rendent la lumière nanoporeuse.

Li dit que les chercheurs ont développé un haut niveau de contrôle sur le processus de précipitation, ce qui signifie qu'ils peuvent créer le niveau précis de nanoporosité pour atteindre une conductivité thermique idéale.

L'isolation des bâtiments n'est pas la seule utilisation potentielle de l'aérogel. Li dit que la structure unique permet des matériaux avancés pour le stockage et la conversion d'énergie, et même l'ingénierie tissulaire. "Dans les emballages, par exemple, la mousse plastique telle que le polystyrène aide à empêcher le transfert de chaleur entre les objets et l'environnement environnant, de sorte qu'elle peut garder les marchandises au frais pendant l'expédition", dit-elle.

"Mais la formation in situ de réseaux de nanofibrilles à l'intérieur des espaces vides du bois peut rendre le bois hautement isolant thermiquement." + Explorer plus loin

Une équipe de recherche développe une mousse à base de bois pour garder les bâtiments plus frais