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Des couteaux en bois trois fois plus tranchants que ceux en acier
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Des couteaux en bois trois fois plus tranchants que ceux en acier

En modifiant la composition et la structure du bois naturel, des chercheurs américains ont fabriqué un matériau dont la dureté est 23 fois plus importante. Il peut être façonné et aiguisé pour produire des ustensiles qui sont à la fois plus tranchants et plus écologiques que les couteaux usuels.

Pour démontrer l’efficacité de ce nouveau type de couteaux, les chercheurs du département d’ingénierie mécanique de l’université du Maryland (Etats-Unis) ont réalisé une vidéo on ne peut plus "gourmande" et évocatrice : une entrecôte, bien cuite, débitée avec la plus grande facilité au moyen desdits ustensiles. Ces couteaux n’ont cependant rien d’ordinaires. Ils sont faits en bois ! Et sont trois fois plus tranchants que la plupart des couteaux de cuisine en acier inoxydable ou en céramique. Comment les scientifiques américains ont-ils réussi une telle prouesse, détaillée dans la revue Matter ?

Un potentiel inexploité

Le bois est composé de 40 à 50% de cellulose, longues chaines moléculaires appartenant à la famille des glucides, le reste étant constitué d’un autre biopolymère – l’hémicellulose – ainsi que de lignine qui fait office de "colle". "La cellulose, qui est le principal constituant du bois, possède un ratio résistance/ densité plus élevé que la plupart des matériaux d’ingénierie comme les céramiques, les métaux ou les polymères, mais l’utilisation actuelle du bois est loin d’atteindre encore son plein potentiel", indique le professeur Teng Li, un des auteurs de l’étude. Parce que le bois n’est pas aussi résistant que la cellulose pure.

Sous presse à 20 mégapascals

Son équipe a donc développé une technique permettant de retirer ses autres constituants. Le bois naturel et massif a subi pour cela un traitement chimique : il a été immergé dans un bain d’hydroxyde de sodium et de sulfite de sodium avant d’être chauffé à 100°C. Privée d’hémicellulose et d’une grande partie de la lignine, la structure qui en résulte est molle, flexible et spongieuse. "Dans une seconde étape, nous l’avons comprimée et chauffée afin d’accroître sa densité et retirer l’eau qu’elle contient", précise Teng Li, en exerçant une pression de 20 mégapascals pendant plusieurs heures. Lors d’une dernière étape, enfin, le matériau a été séché et chauffé à 105°C avant d’être trempé dans une huile minérale, vernis permettant de l’imperméabiliser.

Un matériau dépourvu de défauts de structure

On obtient ainsi un "bois endurci" dont la dureté est 23 fois plus importante que celle du bois naturel. Cette propriété résulte des traitements chimiques et physiques appliqués : ils ont permis de "réduire ou retirer de manière très significative les défauts de structure présents dans le bois naturel", explique Teng Li, qui a pu le vérifier par microscopie électronique. Or ces traitements requièrent des conditions de température et de pression beaucoup moins drastiques et coûteuses en énergie que ce qui est nécessaire pour fabriquer des couteaux en acier ou en céramique (les températures atteignent notamment plusieurs milliers de degrés).

Des clous en bois qui ne rouillent pas

Et si le bois endurci peut être façonné, taillé et affuté pour fabriquer des couteaux particulièrement résistants, il peut servir à fabriquer aussi divers outils. Des clous en bois, par exemple. Testés en laboratoire, ils ont permis de percer trois petites planches juxtaposées sans subir le moindre dommage… et ont le bon goût de ne pas rouiller contrairement à leurs homologues métalliques !


Source : Franck Daninos / Scoences et Avenir
Crédit : Bo Chen/Université du Maryland

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Des couteaux en bois trois fois plus tranchants que ceux en acier

En modifiant la composition et la structure du bois naturel, des chercheurs américains ont fabriqué un matériau dont la dureté est 23 fois plus importante. Il peut être façonné et aiguisé pour produire des ustensiles qui sont à la fois plus tranchants et plus écologiques que les couteaux usuels.

Pour démontrer l’efficacité de ce nouveau type de couteaux, les chercheurs du département d’ingénierie mécanique de l’université du Maryland (Etats-Unis) ont réalisé une vidéo on ne peut plus "gourmande" et évocatrice : une entrecôte, bien cuite, débitée avec la plus grande facilité au moyen desdits ustensiles. Ces couteaux n’ont cependant rien d’ordinaires. Ils sont faits en bois ! Et sont trois fois plus tranchants que la plupart des couteaux de cuisine en acier inoxydable ou en céramique. Comment les scientifiques américains ont-ils réussi une telle prouesse, détaillée dans la revue Matter ?

Un potentiel inexploité

Le bois est composé de 40 à 50% de cellulose, longues chaines moléculaires appartenant à la famille des glucides, le reste étant constitué d’un autre biopolymère – l’hémicellulose – ainsi que de lignine qui fait office de "colle". "La cellulose, qui est le principal constituant du bois, possède un ratio résistance/ densité plus élevé que la plupart des matériaux d’ingénierie comme les céramiques, les métaux ou les polymères, mais l’utilisation actuelle du bois est loin d’atteindre encore son plein potentiel", indique le professeur Teng Li, un des auteurs de l’étude. Parce que le bois n’est pas aussi résistant que la cellulose pure.

Sous presse à 20 mégapascals

Son équipe a donc développé une technique permettant de retirer ses autres constituants. Le bois naturel et massif a subi pour cela un traitement chimique : il a été immergé dans un bain d’hydroxyde de sodium et de sulfite de sodium avant d’être chauffé à 100°C. Privée d’hémicellulose et d’une grande partie de la lignine, la structure qui en résulte est molle, flexible et spongieuse. "Dans une seconde étape, nous l’avons comprimée et chauffée afin d’accroître sa densité et retirer l’eau qu’elle contient", précise Teng Li, en exerçant une pression de 20 mégapascals pendant plusieurs heures. Lors d’une dernière étape, enfin, le matériau a été séché et chauffé à 105°C avant d’être trempé dans une huile minérale, vernis permettant de l’imperméabiliser.

Un matériau dépourvu de défauts de structure

On obtient ainsi un "bois endurci" dont la dureté est 23 fois plus importante que celle du bois naturel. Cette propriété résulte des traitements chimiques et physiques appliqués : ils ont permis de "réduire ou retirer de manière très significative les défauts de structure présents dans le bois naturel", explique Teng Li, qui a pu le vérifier par microscopie électronique. Or ces traitements requièrent des conditions de température et de pression beaucoup moins drastiques et coûteuses en énergie que ce qui est nécessaire pour fabriquer des couteaux en acier ou en céramique (les températures atteignent notamment plusieurs milliers de degrés).

Des clous en bois qui ne rouillent pas

Et si le bois endurci peut être façonné, taillé et affuté pour fabriquer des couteaux particulièrement résistants, il peut servir à fabriquer aussi divers outils. Des clous en bois, par exemple. Testés en laboratoire, ils ont permis de percer trois petites planches juxtaposées sans subir le moindre dommage… et ont le bon goût de ne pas rouiller contrairement à leurs homologues métalliques !


Source : Franck Daninos / Scoences et Avenir
Crédit : Bo Chen/Université du Maryland

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

Jusqu’au 31 décembre

EXPOSITION
"VENI, VIDI... BÂTI !"

Le musée Narbo Via présente sa première exposition temporaire, Veni, Vidi… Bâti ! Cette dernière proposera une réflexion sur la persistance du prestigieux héritage architectural de la Rome antique et interrogera la notion de « fragment », architectural et archéologique.

Narbo Via
2 avenue André Mècle
11100 Narbonne
04 68 90 28 90
https://narbovia.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 9 janvier 2022

EXPOSITION
"DESTINS DE CIRQUE"

Cette exposition présente les destins des femmes et hommes du cirque entre ombres et lumières. Costumes, affiches, instruments de musique, gravures originales, films … évoquent l’art du cirque du XVIIIe siècle à nos jours.
Les fabuleux dessins aquarellés des sœurs Vesque, les planches uniques du grand costumier Gérard Vicaire éclairent ces destins de cirque.

Saline royale
Grande rue
25610 ARC-ET-SENANS
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


34 - Hérault

Jusqu'au 27 mars 2022

EXPOSITION
"JEAN-FRANCIS AUBURTIN, UN ÂGE D'OR"

Jean-Francis Auburtin (1866-1930) s’inscrit dans la longue procession des peintres sur le motif : Delacroix, Courbet, Boudin, Jongkind, Monet...
En une centaine d'œuvres, le Musée de Lodève propose une rétrospective de ce peintre à redécouvrir.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


35 - Ille-et-Vilaine

Jusqu'au 18 décembre

EXPOSITION
"CHÂTEAU DE FOUGÈRE : ARCHÉOLOGIE, LE PASSÉ DÉVOILÉ"

L'archéologie nous permet de comprendre le quotidien et les savoirs-faire de nos ancêtres.
Découvrez à travers cette exposition le fonctionnement d'une fouille archéologique et les objets enfouis dans le sol du territoire depuis des centaines d'anées...

Château de Fougères
Place Pierre Symon
35300 Fougères
02 99 99 79 59
www.chateau-fougeres.com


50 - Manche

Jusqu'au 2 janvier 2022

EXPOSITION
"LE PEUPLE DES DUNES, DES GAULOIS SOUS LA PLAGE"

Menée en partenariat avec l’INRAP. Dans cette exposition visant à valoriser le site archéologique gaulois découvert sous la plage d’Urville-Nacqueville, c’est une véritable immersion dans la vie quotidienne de nos ancêtres, à la fois navigateurs et commerçants, qui vous sont proposée.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


71 - Saône et Loire

Jusqu'au 31 décembre

EXPOSITION
"LES COULEURS DU CHAROLAIS-BRIONNAIS"

Ils sont nés ici, y ont grandi ; ils y résident pour la plupart ou y séjournent durant les vacances…leur point commun ? Ils l’ont tous dans la tête et dans le cœur ! Le Charolais-Brionnais sera mis à l’honneur à travers 130 photographies des membres du groupe Facebook « Les Couleurs du Charolais-Brionnais ».

La Maison du Charolais
43 Route de Mâcon, RCEA N79 sortie 12
71120 Charolles
03 85 88 04 00
www.maison-charolais.com


88 - Vosges

Du 3 décembre au 2 janvier

EPINAL
"VILLAGE DE SAINT-NICOLAS"

Marché d'Artisans d'Art, manège en bois.

Place Pinau
88000 Épinal
06 80 10 76 31
www.tourisme-epinal.com

Lieux:

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