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Bois
LE BOIS : UN MATÉRIAU QUI POUSSE
Alors que la matière se révèle communément dans les profondeurs de la terre, arrachée au prix fort d’obscures extractions, concassée, pétrie, chauffée, pour se présenter à nous sous forme de semi-produits homogènes et ajustés à l’usage, le bois se singularise en se fabriquant sous nos yeux, dans la plus évidente familiarité.Près d’un tiers de notre planète est couvert par la forêt. Des centaines d’essences y coexistent (feuillus et résineux), au gré des climats et des natures de sols différents : une palette de bois de pays subtile, agrémentée de nombreuses essences importées, s’offre ainsi à chaque créateur. Parmi les plus anciens matériaux transformés par l’homme, le bois n’a pourtant pas été invité au bal de la révolution industrielle. Incapable, tel que, d’assurer l’homogénéité, la reproductibilité et la précision qu’exige l’industrie, il aurait bien pu, ainsi écarté, être appelé à disparaître. Le bois ne décline pourtant pas et semble même s’être fabriqué sa propre modernité, sans heurt, sans ostentation. Tout d’abord, et simplement, parce que le sens de l’histoire et l’évolution des techniques n’empêchent pas les arbres de pousser ! Ensuite, parce qu’en ces temps de développement durable, le bois peut revendiquer un bilan écologique réellement compétitif, quasiment inégalable grâce aux traitements non chimiques récemment mis au point, qui garantissent donc son recyclage complet. Le bois est aussi un matériau composite naturel, un ensemble organisé de bio-polymères, léger mais, en regard, tellement performant ! Certes l’acier est, par exemple, dix fois plus résistant qu’un épicéa de bonne qualité mais il est aussi vingt fois plus lourd. L’anisotropie du bois (un comportement différent selon le sens d’utilisation du matériau), réel obstacle à son industrialisation, est aujourd’hui valorisée dans le grand boom des matériaux composites, nids d’abeilles et autres résines renforcées.Enfi n, dans un monde moderne loin d’être parfait, le bois reste le matériau disponible, immédiat, évi-dent. Il est le matériau de la débrouille et du bricolage, en un mot, le matériau du pauvre : accessible, donné, à cueillir. Réelle matière de survie, il chauffe, aide à construire et s’échange : l’exploitation dé-vorante de la forêt amazonienne en témoigne.Discrètement mais sûrement, le bois règne donc et reste irremplaçable pour nombre d’applications. Les évolutions du domaine sont douces mais notables. Outre le bois massif, qui peut donc aujourd’hui être traité thermiquement à cœur par les procédés de rétifi cation – exit la pollution chimique des compo-sants utilisés jusqu’à présent – l’univers du bois s’est largement ouvert à tous ses dérivés, dont certains sont extrêmement perfectionnés. La fi lière propose ainsi des produits bois étudiés comme les OSB (Oriented Strand Board), des procédés thermiques d’obtention de bois souples, à travailler comme du cuir ou même du textile… de la mousse de bois aérienne, des contreplaqués capables d’épouser des formes en trois dimensions surprenantes… Jusqu’à des bois polymères, bois « liquides », qui mêlent sciures et déchets de bois à des résines plastiques, à extruder ou à injecter… Ainsi, si le bois n’a pas suivi la trace de matières comparses ou concurrentes et ne participe pas à la course effrénée d’une innovation tonitruante, il nous rappelle sans cesse qu’une matière n’est jamais intrinsèquement « has been » et continue, mine de rien, à s’étoffer secrètement dans les bras de la Belle… au bois dormant !
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COUPE D’UN TRONC D’ARBRE
COUPE TRANSVERSALE MICROSCOPIQUE D’UN RÉSINEUX ABATTAGE ET DÉBIT
écorce
liber / cambium
cerne annuel
rayons ligneux
moelle
duramen
aubier
section transversale(bois de bout)
section tangentielle(bois de fi l)
section radiale(bois de fi l)
cerne annuel
bois de printempsbois d’été
surbille
bille
patte
tronc
racine
houppier
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62Industry of Nature
63Industry of Nature
There are various species of burdocks (members of the Asteraceae family). All burdocks have a two-year growth cycle and in that time they reach a height between 0.4 and 2.5 m (1.3 and 8.2 ft). The plant’s natural habi-tat is mostly in Europe and Asia. In the latter, the root of the plant is commonly eaten as a vegetable. Many people think that the plant also possesses certain medicinal prop-erties, for example, it is used as a blood* purifying agent.
Children and adults alike know the plant well for its characteristic flower heads that stick to clothing when thrown from a distance. The flower heads of a burdock (burrs), a specific type of inflorescence* (the arrangement of flowers on a plant stem), are equipped with tiny curved hooks which catch very e"ciently onto anything that brushes past them: fabrics, hair, clothing, etc. Further-more, these hooks are so flexible that they deform when they are pulled away, regaining their shape and their ability to hook on again immediately after.
AdhesionBURDOCKS
APPLICATION
In the 1940s, Georges de Mestral, a Swiss engineer, studied the irritating ability of burdock flower heads of hooking into the hair of his dog. He suddenly realised that by reproducing and imitating their hooks, he could devise a new closure principle. Thus in 1948 Velcro® was invented. Its name is quite sim-ply made up from ‘Vel’ for the velours part and ‘Cro’ for the hooks part (crochet). It was originally a registered trade mark, but has become a generic name. It consists of two strips, one covered with velours and the other with hooks, which hook and unhook indefinitely. The system has since had numerous imitations and has given rise to a lot of variations. Today there are hydrophobic*, nano-Velcro and conductive Velcro systems, etc. see Photos © Laurent Hamels / Xuejun Li
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72Industry of Nature
73Industry of Nature
The Kingfisher is a member of the Alcedinidae family of birds. There are many di!erent Kingfisher spe-cies, ranging in size from 10 cm to 45 cm (3.9 to 17.7 in), with di!erent colour variations. The Common Kingfisher is a dazzling bird in flight, a jewel with an iridescent* blue back, orange-chestnut underneath and a beak like a dag-ger. It has a short tail, short wings and a short neck with a relatively large head.
It feeds on small fish and other aquatic animal life, hunting over ponds, lakes and rivers, where it spends its time going between air and water searching for its prey. The bird has a preference for clear streaming waters with lots of little fish. A shady area makes it easier to hunt as there is no reflection of the sun on the water’s sur-face, making it easier to spot prey from its lookout point which is usually a branch hanging 1 to 3 m (3.3 to 9.8 ft) above the water. Its visual acuity is remarkable since it locates its prey precisely, una!ected by refraction* caused by the two di!erent media, air and water.
When flying horizontally, often over the water’s surface, it can reach speeds of up to 80 km/h (49.7 miles/h). Its precision and speed in catching fish, its ability to go with ease to and fro between air and water are quite astounding. It dives without splash or e!ort, even though water o!ers more resistance than air, and returns to the surface in a flash, fish in beak.
AerodynamicsKINGFISHERS
APPLICATION
The Shinkansen, the Japanese high-speed train, reaches 300 km/h (186 miles/h) running inter-city. On its journeys it has to pass through many tunnels. The entries into and exits from these tunnels cause severe pressure changes, with associated noise and vibration for trackside residents and passengers alike. Taking inspiration from the kingfisher beak, engineers have succeeded in designing a locomotive nose to reduce this nui-sance (and power consumption by 15%), while increasing the train speed by 10%. see Photos above and p.76 © David Pursehouse
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@ L
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FLEXBRICK / TEXTILE CÉRAMIQUE / FLEXBRICK SL
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© Florian Schmid ©matériO’
RIDEAUX DE BÉTON / CONJUGAISON CRÉATION
BIO COMPOSITE LIN+PLA / CULTURE iN
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SOPHIE ZAJICEK / 3D WEAVER / www.sophiezajicek.com/
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THE POLYFLOSS FACTORY / RECYCLING PLASTIC / www.thepolyflossfactory.com
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SUZANNE LEE / BACTERIAL CELLULOSE / BIOCOUTURE
SUZANNE LEE / BACTERIAL CELLULOSE / BIOCOUTURE
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COLOURED SILKAGENCY FOR SCIENCE, TECHNOLOGY AND RESEARCH IN SINGAPORECOLOUR DYES MIXED WITH MULBERRY POWDER
QMONOS / SPIDER SILK PROTEIN / SPIBER
SPRAY-ON CLOTHING
METAMATERIALS
etc.