Des chercheurs de l'Université du Texas à Dallas et leurs collaborateurs ont développé et breveté un matériau composite à base de bois. Ce matériau est capable d'absorber, de stocker et de restituer la chaleur, contribuant ainsi à réguler la température intérieure des bâtiments sans dépendre d'une alimentation électrique supplémentaire.
Cette recherche a été dirigée par le Dr. Shuang Cui, professeur assistant au département de génie mécanique de l'École d'ingénierie et d'informatique Erik Jonsson. Le rapport d'étude correspondant a été publié dans le numéro de décembre de Materials Today Energy, dans le cadre d'un numéro spécial « Jeunes scientifiques prometteurs » de 2025. Les partenaires de l'équipe de recherche comprenaient notamment le Laboratoire national des énergies renouvelables, l'Université du Colorado à Boulder, le Laboratoire national Lawrence Berkeley et l'Université de Californie à Berkeley.
Le cœur de cette technologie réside dans les matériaux à changement de phase. Ces matériaux absorbent et libèrent de grandes quantités de chaleur respectivement lors de leur fusion et de leur solidification. Leur application dans les matériaux de construction pourrait réduire la consommation d'énergie des bâtiments et améliorer leur efficacité globale. Le Dr. Cui explique : « En été, ce type de matériau peut absorber la chaleur extérieure, ralentissant ainsi l'augmentation de la température intérieure. Si la quantité utilisée est suffisante, cela pourrait réduire l'utilisation de la climatisation. »
Les matériaux à changement de phase font souvent face au défi de la fuite à l'état liquide dans les applications pratiques. Pour résoudre ce problème, l'équipe de recherche a innové en utilisant le bois comme matrice. Ils ont éliminé la lignine du bois pour créer une structure poreuse en forme d'éponge, puis ont injecté un mélange du matériau à changement de phase et d'un composant capable de former un plastique souple. Cette structure composite permet de piéger efficacement le matériau à changement de phase à l'état liquide tout en renforçant la résistance mécanique du bois lui-même.
Les résultats expérimentaux montrent que ce nouveau matériau composite en bois n'a présenté ni fuite ni dégradation de performance après plus de 1000 cycles de chauffage et de refroidissement. Le Dr. Hongbing Lu, professeur de génie mécanique et co-auteur de l'étude, a déclaré : « Contrairement à de nombreux matériaux de stockage d'énergie qui sacrifient la résistance, ce composite à matrice de bois et à changement de phase a conservé son intégrité mécanique après des cycles répétés, lui conférant à la fois des propriétés d'économie d'énergie et de durabilité. »
Les chercheurs prévoient d'optimiser davantage cette technologie et de promouvoir son application commerciale. Gustavo Felicio Peruchi, doctorant ayant participé à la recherche, a déclaré : « C'est passionnant de participer à ce projet, qui démontre le potentiel pour construire des bâtiments plus confortables et plus économes en énergie. »
Plus d'informations : Auteurs : Kyle EO Foster et al., Titre : « Matériaux composites à changement de phase supportés par une matrice en bois pour un stockage d'énergie thermique durable et à forme stable dans les bâtiments », Publié dans : Materials Today Energy (2025).
