Des scientifiques de l'université de Kyoto ont mis au point un matériau unique : du bois cultivé en laboratoire, plus résistant à masse égale que l'acier et cinq fois plus léger. Ce matériau innovant est déjà envisagé comme une alternative potentielle aux métaux et au béton dans la construction, les transports, l'aéronautique et même les projets spatiaux.
Ce matériau est composé de nanofibres de cellulose (CNF) extraites de biomasse végétale comme la paille, la sciure de bois et les déchets agricoles. Ces fibres sont traitées à l'échelle nanométrique, densifiées et liées par une résine naturelle à base de lignine sous haute pression, créant ainsi un bloc monolithique de haute densité, résistant à la chaleur et à l'eau.
Ce nouveau matériau n'est ni du contreplaqué, ni un composite, ni un panneau de particules. Plus proche de la fibre de carbone biologique, il possède une structure homogène et résiste à la déformation, aux variations de température et aux contraintes mécaniques. Les essais réalisés sur des échantillons testés ont démontré une résistance à la traction supérieure à celle de l'acier doux, pour une masse inférieure de 80 % à celle du métal.
Un avantage important réside dans son usinabilité : le matériau peut être scié, fraisé, percé, découpé au laser et même imprimé en 3D sans perdre ses propriétés mécaniques.
Les premiers bancs d'essai du bois CNF ont été des cabinets d'architectes et des laboratoires de recherche japonais. Des développements sont en cours pour des bâtiments parasismiques, des ponts légers et des modules d'habitation. Ce matériau absorbe également les vibrations et le bruit, ce qui est particulièrement important dans les villes densément peuplées.
Dans l'industrie automobile, le CNF est utilisé dans les moteurs : les couvercles de compartiment moteur ont montré une réduction de poids de 25 % et une stabilité thermique accrue, ce qui a permis des économies de carburant allant jusqu'à 11 % et une réduction des émissions de CO₂.
Des scientifiques japonais, en collaboration avec la JAXA, ont créé le premier satellite en bois au monde, LignoSat, qui se consume dans l'atmosphère sans laisser de débris métalliques, résolvant ainsi le problème de la pollution spatiale.
Le bois cultivé est fabriqué à partir de déchets agricoles et ne nécessite ni extraction de minerais ni utilisation de résines chimiquement dangereuses. Lors de sa production, ce matériau absorbe le dioxyde de carbone, est biodégradable et respectueux de l'environnement.
Le gouvernement japonais a déjà lancé un programme de plusieurs milliards de yens visant à remplacer l'acier et le béton dans les infrastructures publiques. Il prévoit d'utiliser du bois CNF pour la construction de voies ferrées, de ponts, de logements modulaires et d'autres équipements, afin de rendre ces infrastructures plus légères, plus silencieuses et plus respectueuses de l'environnement.
