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Un matériau à base de bois renforcé au fer pour remplacer le béton

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Un matériau à base de bois renforcé au fer pour remplacer le béton

Mardi, 10/06/2025 - 16:43 0 commentaire
Un matériau à base de bois renforcé au fer pour remplacer le béton zoom

Des chercheurs de la Florida Atlantic University ont développé une méthode innovante pour renforcer le bois en y ajoutant des minéraux à l’échelle nanométrique. Cela pourrait permettre d’utiliser le bois comme alternative plus durable aux matériaux traditionnels comme l’acier et le béton dans la construction. Pour leur étude, les chercheurs se sont concentrés sur le chêne rouge, un bois dur courant en Amérique du Nord, appartenant à la catégorie des bois à pores annulaires (avec de grands vaisseaux en forme d’anneaux servant à transporter l’eau). Leur objectif était de renforcer la structure interne du bois sans en altérer les propriétés mécaniques globales, en introduisant un minéral appelé ferrihydrite. Le ferrihydrite est un oxyde de fer couramment présent dans la nature, obtenu via une réaction chimique simple entre le nitrate ferrique et l'hydroxyde de potassium.

Les résultats ont montré qu’un traitement à base de ferrihydrite permet de renforcer les parois cellulaires du bois tout en gardant un poids faible et une empreinte environnementale réduite. Si la résistance interne s’améliore, les propriétés mécaniques générales (comme la flexibilité ou la rupture) changent peu, probablement parce que le traitement affaiblit légèrement la cohésion entre cellules. Les chercheurs ont utilisé des outils de haute précision pour analyser les effets du traitement minéral sur le bois à différentes échelles. Grâce à la microscopie à force atomique (AFM) et à une technique appelée AM-FM, ils ont pu observer les parois cellulaires en détail et mesurer les propriétés du bois comme sa rigidité et son élasticité. Des tests de nano-indentation, réalisés dans un microscope électronique à balayage, ont permis d’évaluer la réponse du bois à des forces localisées. Enfin, des essais de flexion sur des échantillons traités et non traités ont complété l’étude en révélant le comportement global du bois face au stress mécanique.

Cette approche multi-échelle a permis de comprendre comment ce traitement modifie à la fois la structure interne du bois et sa résistance globale. Comme le soutient un communiqué, ce procédé montre qu’il est possible de renforcer des matériaux biosourcés comme le bois, sans recourir à des matériaux lourds ou polluants. À terme, cela ouvre la voie à des utilisations dans la construction (bâtiments, ponts...), mais aussi dans la fabrication de meubles ou de planchers, en remplacement partiel de l’acier ou du béton.

FAU : https://www.fau.edu/newsdesk/articles/nano-iron-wood-technology

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