Un architecte français, Timothée Boitouzet, vient d’inventer le bois « transparent ». Avec sa startup Woodoo, dans l’anticipation d’une société post-hydrocarbures, il reconstruit le bois pour en faire le matériau le plus performant du XXIe siècle. Le projet se fonde sur une reconstruction de la nature à l’échelle moléculaire, amorçant une métamorphose physique structurelle et optique du matériau.
Imputrescible, plus résistant au feu et trois fois plus rigide que le bois d’origine, le bois translucide Woodoo présente une empreinte carbone deux fois plus faible que le béton et 130 fois moins que l’acier.
Le jeune architecte a mené des recherches fondamentales aux Etats-Unis, en partenariat avec le département de biologie moléculaire et de chimie organique d’Harvard et le Medialab du Massachussetts Institute of Technology (MIT) à Cambridge, près de Boston. Sa découverte : des polymères biosourcés qui, une fois injectés dans le bois, lui permettent de laisser passer 10 à 20 % de la lumière.
Timothée Boitouzet – Photo© Laurence Benoît – CNAM
Timothée Boitouzet est un architecte et chercheur de 28 ans, fondateur de la startup Woodoo. Diplômé d’Harvard en 2012, chercheur au MIT et au département de biologie moléculaire du WYSS Institute, il s’est forgé à l’international à travers ses expériences au Japon, USA, France, Danemark et en Suisse. Passionné par l’innovation verte, son ambition est de relever les futurs défi s environnementaux. Son travail combine nature et technologie par la création de nouveaux procédés écologiques et matériaux bio-sourcés. Ses recherches ont déjà reçu de nombreux prix, dont ceux des fondations Fulbright, Sachs, Lafarge et du Mécénat Besnard de Quelen.
Un bois aggloméré de plus ?
Non, selon Timothée Boitouzet, co-fondateur de la startup : « Avec ce matériau, on garde la structure du bois et on l’améliore en remplaçant l’air et la lignine par un plastique transparent et biosourcé. » Le bois est alors plus dense, il gagne en résistance ce qu’il perd en légèreté et souplesse. Cette perte de propriétés n’est pas un problème, d’après le chercheur : « Le but est de rendre compétitifs et intéressants les arbres français qui sont généralement laissés pour compte ».
Ces premiers travaux ont consisté à injecter dans une lame de bois épaisse de 7 à 10 mm une matrice monomère, soit des matériaux plastiques, afin de combler les microcavités. « En fonction des essences, le bois est composé de 60 à 70% d’air » rappelle Timothée Boitouzet. Grâce au comblement des vides d’air par des monomères qui polymérisent in situ, les propriétés du matériau changent tout en respectant sa micro-architecture.
Première conséquence, le bois devient translucide, car « la cellulose, naturellement présente dans le bois, est conservée, tandis que la lignine est remplacée par le monomère », explique-t-il. Puisque la cellulose est un matériau cristalin, le bois laisse désormais passer la lumière.
Un bois bionique
Autre effet de cette opération : le bois devient trois fois plus rigide car plus dense. Après deux ans de travaux, les premiers résultats permettent d’obtenir une fine lame de bois en laboratoire. « La première étape de développement pourrait être de réaliser du mobilier avec ce bois bionique », indique l’architecte. La suivante consisterait à produire des bardages, des menuiseries ou des revêtements de sols. Son application concernera donc le second oeuvre et les éléments de bardage de bâtiments en bois imputrescible. A plus long terme, il permettra la réalisation d’éléments de structure pour la construction d’ouvrages de grande hauteur tels que des tours en bois, impossible aujourd’hui en raison des limites mécaniques du matériau.
Cette découverte permettrait un renouveau de la filière bois : « La France est la première puissance européenne en matière de volume de bois sur pied (2.4 milliards de m³ disponibles). Elle est également l’une des dernières à l’utiliser dans le secteur du bâtiment (48% de ces ressources sont inexploitées) » explique l’architecte. « Le développement du matériau constituerait un renouveau de la filière bois qui manque aujourd’hui d’innovation pour être compétitive ».
La technologie profite de la valorisation d’essences de faible constitution pour les transformer par un procédé naturel en bois ultra performant, ouvrant des possibilités entièrement nouvelles. Partiellement ou intégralement recyclable selon la nature des composants infusés, le procédé permet donc de valoriser et de transformer les bois de mauvaises constitutions en bois à haute valeur ajoutée.
Autre point essentiel sur le plan de sa performance énergétique : son empreinte carbone est minime (0,4MWh/m3), soit deux fois moins énergivore que le béton, trois fois moins que la brique et 130 fois moins que l’acier. Selon les essences, l’amélioration structurelle aux e fforts de compression, de traction et de flexion est de 50-200% supérieure à celui du bois d’origine. Sa durée de vie est plus longue que celle du bois standard sans avoir besoin d’être traité. Cette écoconception en fait un produit écologique de pointe en phase avec les directives environnementales internationales actuelles et à venir.
Ce matériau hybride bio-inspiré pourrait porter un sou ffle d’innovation sur l’industrie de la construction bois, encore sous-exploitée sur le territoire français.
