Le 'Superbois' révolutionnaire, 50% plus résistant que l'acier, arrive cette année

'Superwood' that's 50% stronger than steel is coming this year

Le 'Superbois' révolutionnaire, 50% plus résistant que l'acier, arrive cette année

La startup InventWood, basée dans le Maryland, s'apprête à produire en masse les premiers lots de 'Superbois', un nouveau matériau issu de bois modifié, plus résistant que le bois traditionnel et même que l'acier. Commercialisation prévue fin 2024. Note de la rédaction : Cet article, initialement publié en février 2018, a été mis à jour en mai 2025 avec de nouvelles informations.

Liangbing Hu, scientifique des matériaux à l'Université du Maryland, a mis au point ce matériau en 2018 grâce à un procédé de densification. Selon TechCrunch, ce processus confère au Superbois une résistance spécifique 10 fois supérieure à celle de l'acier. Le matériau est également résistant au feu, aux intempéries et aux insectes.

Hu a optimisé le processus de production pour permettre une fabrication à grande échelle en quelques heures plutôt qu'en semaines. La technologie a été licenciée à InventWood, qui a levé 15 millions de dollars pour construire une usine. Les premières livraisons sont attendues cet été dans l'hémisphère nord.

Initialement, le Superbois sera principalement utilisé pour les façades. À terme, il pourrait remplacer une partie de l'acier et du béton dans les structures de bâtiments durables. Hu a également développé du bois transparent, des filtres à eau en bois carbonisé et des batteries sodium-ion à base de bois et de feuilles.

La fabrication du Superbois repose sur un procédé en deux étapes. D'abord, le bois est bouilli dans un mélange d'hydroxyde de sodium et de sulfite de sodium pour éliminer partiellement la lignine et l'hémicellulose. Ensuite, le bois traité est compressé à chaud, ce qui aligne les nanofibres de cellulose.

'Ce traitement rend le bois 12 fois plus résistant et 10 fois plus tenace que le bois naturel', expliquait Hu en 2018. 'Il pourrait concurrencer l'acier, voire les alliages de titane, tout en étant bien moins cher que la fibre de carbone.'

Lors de tests, le Superbois a résisté à des projectiles qui traversaient facilement le bois naturel. Le procédé est applicable à diverses essences de bois et peut être industrialisé. Le matériau peut être façonné avant traitement final.

Cette innovation pourrait remplacer l'acier et le titane dans de nombreuses applications (automobile, aéronautique, construction) et permettre aux bois tendres (pin, balsa) de concurrencer les bois durs à croissance lente (teck). La recherche a été publiée dans Nature en 2018.

'Gỗ siêu bền' cứng hơn thép 50% sắp ra mắt trong năm nay

Công ty khởi nghiệp InventWood (Maryland, Mỹ) chuẩn bị sản xuất hàng loạt 'Gỗ siêu bền' - vật liệu mới từ gỗ xử lý công nghệ cao, có độ bền vượt gỗ thường và hơn cả thép. Sản phẩm sẽ ra mắt cuối năm 2024. Biên tập viên: Bài viết đăng lần đầu tháng 2/2018, được cập nhật thông tin mới đến tháng 5/2025.

Nhà khoa học Liangbing Hu (Đại học Maryland) phát minh vật liệu này năm 2018 bằng quy trình 'nén chặt'. Theo TechCrunch, gỗ siêu bền có tỷ lệ độ bền/trọng lượng gấp 10 lần thép, đồng thời chống cháy, chịu thời tiết và côn trùng.

Hu đã tối ưu hóa quy trình để rút ngắn thời gian sản xuất từ vài tuần xuống còn vài giờ. Công nghệ được chuyển giao cho InventWood - công ty đã huy động 15 triệu USD xây nhà máy và dự kiến giao lô hàng đầu tiên mùa hè 2024 (Bắc bán cầu).

Ứng dụng ban đầu của Gỗ siêu bền là làm mặt tiền công trình. Về sau, vật liệu có thể thay thế một phần bê tông và thép trong kết cấu xây dựng. Trước đó, Hu cũng phát triển gỗ trong suốt, bộ lọc nước bằng gỗ cháy và pin natri-ion từ gỗ/lá cây.

Quy trình sản xuất gồm hai bước: Đầu tiên, gỗ được đun trong hỗn hợp natri hydroxit và natri sulfit để loại bỏ một phần lignin và hemicellulose. Sau đó, gỗ được ép nóng giúp sắp xếp lại các sợi nano cellulose.

'Phương pháp này giúp gỗ cứng hơn 12 lần và dẻo dai hơn 10 lần gỗ tự nhiên', Hu cho biết năm 2018. 'Nó có thể cạnh tranh với thép hay hợp kim titan, đồng thời rẻ hơn nhiều so với sợi carbon.'

Trong thử nghiệm bắn đạn, Gỗ siêu bền chặn được đạn xuyên thấu gỗ thường. Công nghệ áp dụng được cho nhiều loại gỗ và có thể mở rộng quy mô sản xuất. Vật liệu còn uốn cong được trước khi định hình cuối cùng.

Gỗ siêu bền không chỉ là giải pháp thay thế thép/titan rẻ hơn, nhẹ hơn mà còn giúp các loại gỗ mềm (thông, balsa) phát triển nhanh cạnh tranh với gỗ cứng (tếch) trong sản xuất đồ nội thất và xây dựng. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature năm 2018.