Ces fenêtres remplies d’une couche de bois transparente retiennent efficacement la chaleur

Des chercheurs américains ont mis au point un matériau transparent à base de bois à même de décupler l’isolation thermique des fenêtres à double vitrage.

Un aérogel de cellulose

Si le verre constitue le matériau de base de la grande majorité des vitrages, sa capacité à retenir la chaleur à l’intérieur d’un bâtiment se révèle limitée. Afin de l’améliorer, la principale technique employée consiste à augmenter le nombre de couches, ce qui a tendance à réduire la transparence des fenêtres, ou à les espacer davantage. Cependant, au-delà d’1,5 centimètre, les courants d’air de convection circulent plus facilement, ce qui nuit à l’isolation thermique.

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Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature Energy, Ivan Smalyukh, de l’université du Colorado à Boulder, et ses collègues ont utilisé des nanofibres de cellulose pour créer un aérogel (gel solide contenant des poches de gaz), qui pourrait remplacer avantageusement la couche d’air des fenêtres à double vitrage.

« Nous disposons d’une combinaison très inhabituelle de propriétés, à savoir un aérogel transparent qui permet également une excellente isolation thermique », explique Smalyukh.

Pour l’obtenir, l’équipe a dans un premier temps placé du bois de balsa, arbre à croissance rapide présentant une très faible densité, dans un bain oxydant à température ambiante. Une fois blanchi, celui-ci a été imprégné d’alcool polyvinylique afin de le rendre complètement transparent. L’augmentation de la température et de la pression a permis de sécher et solidifier le matériau, dont les pores ont été remplis d’air, tandis que l’ajout d’une couche de silicium à sa surface l’a rendu hydrofuge.

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Des fenêtres aussi isolantes que des murs

Selon l’équipe, les minuscules poches d’air intégrées dans l’aérogel permettent de remplir un espace plus large sans les effets de convection que l’on obtiendrait avec de l’air seul. Une couche intermédiaire d’aérogel d’environ 2,5 centimètres de large pourrait rendre une fenêtre aussi isolante qu’un mur.

« La réduction du transfert de chaleur, avec l’avantage supplémentaire d’une transparence maintenue, est vraiment remarquable, et tout cela avec un matériau durable, la cellulose », estime Steve Eichhorn de l’université de Bristol. « Une telle approche pourrait être facilement appliquée aux fenêtres existantes. »

Si de nombreuses questions subsistent, notamment concernant l’obtention de la matière première pour son adoption à grande échelle, le scientifique britannique rappelle que des procédés de production de nanofibres de cellulose adaptés existent déjà.

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