RTFlash

Matière

Le bois, un biopolymère composite imprimable en 3D

Bien que le bois soit exploité par l’homme depuis la nuit des temps, sous toutes ses formes, pour concevoir du mobilier, du papier ou encore des textiles, les procédés de transformation conventionnels ont pour conséquence de détruire l’architecture des cellules du bois.

Le bois est un matériau fascinant car constitué d’un assemblage de biopolymères qui s’opère à différentes échelles un peu à la manière de poupées russes. Ainsi, les cercles visibles à l’œil nu sont eux-mêmes composés de cellules microscopiques en forme de nid d’abeille, dont les parois peuvent également être considérées comme un matériau composite. Mais ce n’est pas tout : si on observe attentivement ces parois, on constate qu’elles sont un agencement de plusieurs couches concentriques de fibres de cellulose, contenant des microfibrilles nanométriques enrobées d’une matrice organique.

C'est cette architecture cellulaire si particulière, appelée ultrastructure du bois, qui intéresse l’équipe de chercheurs dirigée par le professeur Paul Gatenholm. En effet, au cours de leurs travaux précédents, ils avaient déjà réussi à transformer de la pâte à bois en un gel de nanocellulose, la première étape vers la création d’une encre utilisable en impression 3D.

Cette fois-ci ils ont été beaucoup plus loin en interprétant le code génétique du bois afin de programmer une imprimante 3D. Ceci leur a permis à la fois de contrôler l’orientation des nano fibrilles de cellulose au cours de l’impression et la forme en nid d’abeille des cellules. L’équipe du professeur Gatenholm a d’ores et déjà développé plusieurs prototypes en vue d’une industrialisation.

Ils ont par exemple élaboré un concept de packaging innovant en imprimant des structures en nid d’abeille autour de particules solides qui se retrouvent emprisonnées dans les parois. Comme la cellulose est une excellente barrière à l’oxygène, il s’agirait donc d’un procédé d’encapsulation permettant d’emballer des denrées alimentaires ou pharmaceutiques. Cette technique permettrait ainsi de concevoir des emballages localement, sur mesure, et d’éviter l’utilisation de plastique dérivé du pétrole, sans créer de déchets.

Les technologies d’impression 3D font aujourd’hui partie des éléments clés de la conquête spatiale, car elles permettent notamment aux astronautes de réparer des équipements et de concevoir des outillages. Par ailleurs, les futurs longs voyages spatiaux vers Mars imposeront certainement la plantation de végétaux pour la production de nourriture. Or, la cellulose a la particularité d’être une matière première renouvelable qui peut être extraite facilement des plantes.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Techniques de l'Ingénieur

Noter cet article :

 

Vous serez certainement intéressé par ces articles :

  • Un béton plus solide grâce au marc de café...

    Un béton plus solide grâce au marc de café...

    Des chercheurs australiens dirigés par le Dr Rajeev Roychand de l'Université RMIT ont développé une technique permettant de rendre le béton 30 % plus solide. Ce processus consiste à transformer les ...

  • Un verre plus résistant et plus écologique...

    Un verre plus résistant et plus écologique...

    Des chercheurs de l'Université d'Etat de Pennsylvanie, dirigés par le Professeur John Mauro, professeur de science des matériaux, ont mis au point un nouveau type de verre révolutionnaire. Baptisé ...

  • Un tissu change de forme et de couleur à la demande

    Un tissu change de forme et de couleur à la demande

    Des scientifiques britanniques ont décrit leur nouvelle découverte dans le magazine scientifique Small, à savoir le premier tissu intelligent capable de changer de forme et de couleur en réponse à ...

Recommander cet article :

back-to-top