InventWood veut produire en masse un bois plus solide que l’acier
(techcrunch.com)- La technologie de bois renforcé, qui relevait encore d’un résultat de laboratoire en 2018, doit passer cet été à son premier lot de production de Superwood via InventWood
- Le cœur du procédé consiste à modifier la structure moléculaire du bois ordinaire puis à le compresser, afin d’augmenter les liaisons hydrogène entre les molécules de cellulose
- Le Superwood est présenté comme un matériau offrant une résistance à la traction 50 % supérieure à celle de l’acier, un rapport résistance/poids 10 fois meilleur, ainsi qu’une résistance au feu, à la pourriture et aux insectes
- Le premier marché visé est celui des matériaux de façade pour les bâtiments commerciaux et résidentiels haut de gamme, avec une extension possible vers des usages extérieurs comme le bardage, les terrasses et les toitures grâce à l’injection de polymères
- InventWood a levé environ 15 millions de dollars (15 M$) lors du premier closing de sa Series A pour construire sa première usine commerciale, avec à long terme l’objectif de viser aussi les poutres structurelles
De la technologie de laboratoire à la première production commerciale
- En 2018, le spécialiste des matériaux Liangbing Hu, de l’University of Maryland, a mis au point une méthode pour transformer du bois ordinaire en un matériau plus solide que l’acier
- Au cours des années suivantes, il a réduit le temps de fabrication de plus d’une semaine à quelques heures, renforçant ainsi son potentiel de commercialisation
- Une fois la technologie prête, Hu l’a concédée sous licence à InventWood
- Le premier lot de production de Superwood doit démarrer cet été
- La première usine commerciale sera une petite installation « first-of-a-kind commercial plant », initialement concentrée sur les usages liés à l’enveloppe des bâtiments
- Le CEO Alex Lau a indiqué vouloir, à long terme, l’appliquer jusqu’« à l’ossature des bâtiments »
- Il a ajouté que 90 % de l’impact carbone d’un bâtiment provient du béton et de l’acier utilisés pendant la construction
Procédé et performances du Superwood
- Le Superwood part de bois ordinaire, principalement composé de cellulose et de lignine
- L’objectif est de renforcer la cellulose déjà présente dans le bois
- Lau affirme que les nanocristaux de cellulose sont plus solides que la fibre de carbone
- InventWood modifie la structure moléculaire du bois avec des produits chimiques de l’« industrie agroalimentaire », puis le compresse afin d’augmenter les liaisons hydrogène entre les molécules de cellulose
- Selon Lau, rendre le matériau 4 fois plus dense ne se limite pas à multiplier par 4 la quantité de fibres : les nouvelles liaisons ainsi créées augmentent la résistance d’environ 10 fois
- Voici les caractéristiques du Superwood avancées par InventWood
- une résistance à la traction 50 % supérieure à celle de l’acier
- un rapport résistance/poids 10 fois meilleur
- une résistance élevée aux flammes avec un classement au feu de classe A
- une résistance à la pourriture et aux insectes
- avec injection de polymères, une stabilisation possible pour des usages extérieurs comme le bardage, les terrasses et les toitures
Marché initial et plan d’expansion
- Le premier produit devrait être un matériau de façade destiné aux bâtiments commerciaux et aux résidences haut de gamme
- Lau explique que le processus de compression concentre aussi la couleur, produisant un résultat qui ressemble à un bois tropical dur plus foncé
- InventWood prévoit à terme d’utiliser des copeaux de bois pour fabriquer des poutres structurelles de toutes dimensions, ainsi qu’un matériau ne nécessitant pas de finition séparée
- Pour financer la construction de l’usine, l’entreprise a levé 15 millions de dollars lors du premier closing de son tour de Series A
- Grantham Foundation a mené le tour
- Baruch Future Ventures, Builders Vision et Muus Climate Partners ont participé
1 commentaires
Commentaires sur Hacker News
Il semble que cette recherche soit à la base de tout ça : https://www.fpl.fs.usda.gov/documnts/pdf2018/fpl_2018_song00...
La comparaison avec l’acier n’y occupe qu’une petite place ; l’accent est surtout mis sur ce qui le distingue du bois ordinaire.
En résumé, le procédé consiste à faire bouillir le bois, le comprimer, et c’est tout.
Correction : c’était le même article.
« D’abord, des blocs de bois naturel ont été plongés pendant 7 heures dans une solution aqueuse bouillante composée de 2,5 M de NaOH et de 0,4 M de Na2SO3, puis plongés plusieurs fois dans de l’eau déionisée bouillante afin d’éliminer les produits chimiques. Ensuite, les blocs de bois ont été pressés à 100 °C sous une pression d’environ 5 MPa pendant environ une journée, afin d’obtenir un bois densifié. »
C’est un procédé assez simple et direct.
L’expression tape-à-l’œil « plus résistant que l’acier » signifie souvent qu’on a à peine atteint le bas de la fourchette des aciers.
On voit quelque chose de similaire dans des articles de recherche sur les céramiques, où des céramiques très tenaces sont comparées à la ténacité à la rupture de l’aluminium, ce qui désigne généralement l’aluminium pur plutôt qu’un alliage.
En parcourant rapidement, la résistance est de 483–587 MPa, donc clairement au-dessus de la limite d’élasticité de 250 MPa de l’acier de construction ASTM A36. L’Extended Data Figure 1c indique une densité de 1,3 g/cc, soit 1/6 de celle de l’acier. Bien sûr, les aciers à haute résistance sont plus solides, mais pas jusqu’à 6 fois.
Le procédé ne se résume pas non plus à une simple ébullition : le bois est bouilli pendant 7 heures dans de la soude caustique à 2,5 M et du sulfite de sodium à 0,4 M, puis densifié sous 5 MPa pendant « environ une journée », avec une élimination optimale de 45 % de la lignine. Cela ressemble à la pâte au sulfite d’avant le procédé Kraft, mais à pH élevé et sans aller jusqu’au bout. En ce sens, on peut aussi y voir une parenté avec la Masonite, un panneau de fibres de cellulose liées par la lignine naturelle du bois.
Les questions environnementales pourraient être un obstacle. La pâte au sulfite est un procédé sale. Pour la production de masse, il faudra aussi trouver un moyen de réduire le temps de cycle, même si c’est peut-être déjà fait.
Ce qui m’intrigue le plus, c’est pourquoi personne n’a fait ça il y a 135 ans, en 1890. À l’époque, la pâte au sulfite était en plein essor, le marché des matériaux de construction grandissait, les préoccupations environnementales étaient quasi inexistantes, et il y avait un engouement pour tout ce qui était nouveau, moderne et « scientifique ». La résistance des matériaux nécessaire pour en calculer les avantages était déjà bien développée. Mason a lancé la production de masse de la Masonite en 1929 avec un procédé en autoclave à 2800 kPa. Alors qu’est-ce qui a empêché quelqu’un de vendre du Superwood à l’époque ? Personne n’aurait essayé une pâte alcaline au sulfite partielle suivie d’un pressage ?
Pour un usage extérieur, il disait que le matériau ne se dégradait pas même sans revêtement. En revanche, il ne disait rien sur la dureté, et il n’y avait pas non plus de compression.
« À terme, InventWood prévoit de fabriquer, à partir de copeaux de bois, des poutres structurelles de dimensions arbitraires ne nécessitant aucune finition. En brandissant un échantillon de Superwood, Lau a déclaré : “Imaginez qu’une poutre en I ressemble à ça. C’est beau comme du noyer, comme de l’ipé. C’est sa couleur naturelle. Ce n’est pas teinté.” »
On ne peut que demander : montrez-nous des photos.
Pire encore, elle s’appuie entièrement sur des images générées par IA non étiquetées.
Difficile d’imaginer meilleure façon de dire : « il est très probable que tout ce que nous promettons soit du fake news ». Autrement dit, il faut regarder le discours marketing avec beaucoup de méfiance.
Un panneau “super” de même taille semble contenir l’équivalent des fibres de bois de plusieurs planches, ce qui expliquerait sa résistance. Je n’ai pas encore assez lu, mais je me demande si cela réduit réellement la résistance rapportée au poids. Si les immeubles de grande hauteur ont aujourd’hui besoin d’acier, c’est parce qu’il existe une limite à la hauteur que le bois peut supporter avant de flamber. Il n’existe pas d’arbres de 300 m.
Au départ, je pensais qu’il s’agissait d’une innovation d’adhésif permettant de transformer des copeaux et de la sciure de bois en MDF, OSB ou panneaux de particules. Ces matériaux sont en général plus faibles qu’une poutre sciée de même taille, parce que l’adhésif n’est pas aussi résistant que les fibres de cellulose continues dans le sens de la longueur de la poutre. Malgré tout, on en voit de plus en plus sur les chantiers américains, car trouver un arbre capable de fournir une grosse poutre de 40 pieds coûte extrêmement cher, alors qu’on peut réunir suffisamment de sciure pour fabriquer des panneaux MDF plus épais et prédécoupés. Mais je me disais que si l’on pouvait fabriquer un adhésif plus résistant que la cellulose, il n’y aurait plus vraiment de raison d’utiliser du bois.
https://www.fpl.fs.usda.gov/documnts/pdf2018/fpl_2018_song00...
https://techcrunch.com/wp-content/uploads/2025/05/SUPERWOOD-...
Si l’on lit seulement l’article sans connaissances connexes, on peut craindre qu’on ne transforme un bois « inoffensif » en super-produit difficile à recycler par la suite.
C’est un peu comme quand on pensait être bien passés du polystyrène aux gobelets en papier, avant de se rendre compte que leur doublure plastique rendait le recyclage du papier difficile, voire impossible. Je me suis aussi demandé comment une déchetterie municipale traiterait des placards de cuisine en « bois » entièrement recouverts d’une finition plastique.
Bien sûr, le bois peut brûler, mais la couche carbonisée qui se forme à l’extérieur protège l’intérieur, ce qui lui donne aussi une propriété de sécurité en offrant du temps en cas d’incendie. Le bois est aussi un excellent isolant.
Le bois lamellé est également favorable à la construction. On peut le travailler avec des outils simples, et des pièces préfabriquées à la CNC peuvent être envoyées sur site pour un assemblage rapide.
Il existe aussi des projets de construction en hauteur avec ce matériau. Par exemple, à Tokyo, un gratte-ciel de 350 m et 70 étages est prévu.
Les adhésifs utilisés dans le bois lamellé ne sont pas parfaits. Du point de vue de l’intégrité structurelle, leur très grande durabilité est un avantage, mais cela signifie aussi que, si le matériau est mis en décharge au lieu d’être recyclé pour une raison quelconque, il se décomposera plus lentement. Cela dit, les adhésifs modernes utilisés aujourd’hui sont moins toxiques et pas particulièrement nocifs en décharge. L’important est que la majeure partie du matériau n’est pas de l’adhésif, mais simplement du bois.
Je ne sais pas ce que cela implique pour la recyclabilité, mais comme il n’est pas question d’injecter d’autres matériaux, il pourrait se décomposer de manière similaire au bois ordinaire.
[1] https://www.nature.com/articles/nature25476
Le bois est compressé, puis on injecte une résine pour le stabiliser. Le résultat n’est en réalité du bois que pour une très petite partie, et ressemble en grande partie à de la résine.
Après vérification, cette vidéo fait elle aussi référence à l’article scientifique cité dans l’article, donc c’est exactement le même procédé.
Nile Red l’a déjà fait sur YouTube.
https://m.youtube.com/watch?v=CglNRNrMFGM
Vu la profondeur de pénétration, cela revient en fait à un simple durcissement de surface. Dans le test avec la balle, on voit que les couches internes sont beaucoup plus épaisses que les couches externes.
Ce n’est pas la première fois que je lis un article sur ce sujet. Mais il y a une question centrale à laquelle je n’ai jamais trouvé de réponse : plus solide que quel acier ? HSLA, acier au carbone, acier d’armature ?
À part ça, je suis pour. Je rénove actuellement ma maison et j’ai modifié la structure ; si j’avais pu remplacer certaines poutres en acier porteuses par des poutres en bois, elles auraient pu rester apparentes comme élément de design.
Par exemple, si la résistance à la traction est elle aussi meilleure, ce serait vraiment impressionnant.
Depuis les articles publiés il y a quelques années, j’attends toujours avec impatience les progrès du bois cultivé en laboratoire. Ce dont je rêve, ce sont d’immenses feuilles de contreplaqué comportant plusieurs couches de fibres alignées dans la direction idéale.
On les ferait pousser sur des barges en mer, en leur faisant absorber dans l’eau de mer des nutriments de croissance et, par exemple, des minéraux ignifuges. Les barges pourraient se déplacer vers l’équateur selon les saisons afin de maximiser l’ensoleillement.
En lisant rapidement, cela semble désigner le même procédé que celui utilisé par NileRed dans sa vidéo sur la fabrication de bois pare-balles : https://youtu.be/CglNRNrMFGM
Ce sera amusant de manipuler toutes sortes de choses avec ça quand ce sera disponible en magasin.
Si c’est plus résistant que l’acier, on ne pourra sans doute pas y planter de clous. Il faudrait préfabriquer les pièces et, s’il faut percer des trous sur place, utiliser non pas une perceuse magnétique comme pour l’acier, mais plutôt quelque chose comme une fraise en bout en carbure.
En pratique, au lieu de la méthode habituelle où l’installateur enfonce directement un foret de 1/2 pouce dans du pin et force, il faudrait peut-être commencer par un avant-trou plus petit, puis passer progressivement à des forets plus gros. Mais quiconque perce souvent sait que, dans les matériaux denses ou durs, il faut augmenter progressivement la taille des forets.
Premièrement, il est extrêmement dense. Deuxièmement, le premier trou est généralement assez facile, mais plus on en perce à la suite, plus cela devient difficile. Troisièmement, cela tient bien davantage à sa teneur en silice qu’à sa densité. La silice use le métal. Les forets en carbure et au cobalt aident beaucoup, mais au final, c’est la silice qui gagne.
Point important : la poussière des bois à forte teneur en silice comme l’ipe peut être considérée comme pire que l’amiante. C’est une matière horrible, qui finit par détruire les outils et les poumons.
Je ne connais pas la teneur en silice d’un bois dont la dureté Janka serait environ deux fois celle de l’ipe, mais ce genre de bois semble généralement pouvoir se percer, selon les forets utilisés. Par exemple le Lignum Vitae et le Quebracho. Le second signifie probablement « brise-hache », et son nom est bien choisi.
Planter des clous dans les bois mentionnés est à peu près aussi irréaliste que de clouer dans son propre marteau. Le clou se tordrait sans même marquer la surface, ou le bois se fendrait.
Cela colle bien au discours marketing exagéré, mais le calendrier parle de cet été. Je me demande si quelqu’un sait quels sont les inconvénients de ce matériau.
« Le résultat a une résistance à la traction 50 % supérieure à celle de l’acier, et un rapport résistance/poids 10 fois meilleur… »
Est-ce que sa résistance à la torsion, à la compression, à la flexion, etc., pourrait être médiocre ?
Sinon, pourquoi se concentrer sur la construction ? Quid des avions, des voitures, des camions ?
Le procédé original est documenté dans un article de Nature : https://www.nature.com/articles/nature25476
Le problème pour les autres usages mentionnés est sans doute que ce matériau est très rigide. Ce n’est pas du tout un matériau ductile ou pliable comme l’acier. Il faudrait le presser directement dans la forme voulue pendant la fabrication, ou presser un gros bloc de matière première puis l’usiner par enlèvement de matière pour obtenir la forme nécessaire.
Pour des formes standard comme des poutres, le pressage peut être économique, mais probablement pas pour des pièces comme un châssis automobile.
Ici, « pressage » ne signifie pas seulement une presse hydraulique classique. La presse doit être chauffée, et le bois doit rester sous pression pendant un certain temps. On ne peut pas simplement l’emboutir comme un panneau d’acier.
Ce produit sera très cher et ne pourra pas concurrencer les bois d’ingénierie existants.
Je ne connais pas très bien la science des matériaux, mais j’ai suivi quelques cours liés au sujet.
Ce bois semble avoir une résistance ultime à la traction d’environ 550 MPa. Le matériau paraît fragile : il se comporte comme un ressort jusqu’à la rupture, donc il faudra un facteur de sécurité. Cela signifie qu’il rompt à 550 MPa. L’unité étant une force par surface, on peut comparer des matériaux de même section.
En compression, il serait autour de 160 MPa sous charge axiale. Dans d’autres directions, cela peut être plus élevé ou plus faible. À cause de ses fibres, le bois n’a pas les mêmes propriétés dans les trois directions ; ici, comme il est comprimé perpendiculairement aux fibres, une direction devient plus résistante que l’axe et une autre plus faible. Cela dit, pour les poutres, c’est généralement la résistance axiale qui compte, je pense.
La torsion et la flexion dépendent directement de la compression, du cisaillement et de la traction. Je n’ai pas trouvé de valeur de cisaillement. Je ne suis pas sûr de la manière exacte dont cela s’applique lorsque le matériau n’a pas les mêmes propriétés dans les trois directions, contrairement à l’acier.
L’acier varie selon le type, mais une recherche rapide sur https://www.steelconstruction.info/Steel_material_properties et https://eurocodeapplied.com/design/en1993/steel-design-prope... indique une limite d’élasticité en traction d’environ 200 à 400 MPa ; à partir de ce point, il ne se comporte plus comme un ressort et commence à se déformer. Sa résistance est de 350 à 550 MPa, point auquel il rompt. Dans de nombreuses applications, il me semble qu’on applique parfois des efforts pour que le métal se déforme légèrement et s’adapte à l’usage, mais je n’en suis pas certain. En tout cas, en traction, cela signifie que ce bois est au niveau d’un acier très résistant, probablement très coûteux.
En compression, l’acier semble être autour de 170 à 370 MPa : https://blog.redguard.com/compressive-strength-of-steel Je n’ai pas trouvé facilement d’autres sources, leurs chiffres semblaient étranges. Donc en compression, l’acier semble l’emporter.
Cela dit, il s’agit d’une comparaison de la résistance de la matière première. Dans le béton armé, le métal sert à résister à la traction, tandis que le béton supporte la compression, donc ce n’est peut-être pas un gros problème. Pour une poutre, la forme est optimisée pour résister dans les directions nécessaires. Par exemple, une section en H résiste à la flexion dans une direction. Mais avec ce bois, il pourrait être difficile de fabriquer ce genre de formes. L’article disait aussi que les formes actuelles sont limitées, ce qui pourrait nécessiter plus de matériau ; et avec davantage de matériau, l’ensemble peut devenir plus résistant. Au final, tout dépend de la quantité de matériau nécessaire par rapport à l’acier, surtout en poids, et du coût. L’article affirme qu’il en faut 10 fois moins, mais il n’a probablement pas pris en compte les effets de forme.
Plus tard, on pourrait peut-être fabriquer des poutres composites incluant non seulement du bois, mais aussi d’autres matériaux.
Dans les applications mécaniques, d’autres facteurs peuvent aussi entrer en jeu. Dans l’article, le bois devait être revêtu pour éviter qu’il ne gonfle avec l’humidité. Ce n’est pas idéal pour les usages avec frottement. Il ne serait pas surprenant qu’il soit plus sensible au frottement que le métal.
Les chiffres datent de 2018, donc le procédé a peut-être été amélioré.
C’est une technologie impressionnante. D’un autre côté, j’aimerais que quelqu’un crée un outil pour suivre ce genre d’annonces technologiques et les résultats réels quelques années plus tard. Les batteries sont aussi un domaine intéressant.
Une source de données est ici : https://hn.algolia.com/?q=stronger+than+steel
Je ne veux pas de promesses futures, pas de précommandes, pas d’annonces de produits qui ne sortiront que dans des mois ou des années. Je ne veux pas non plus d’avancées scientifiques qui n’ont encore débouché sur aucun produit et qui pourraient ne jamais le faire[0]. Je veux seulement voir ce qui est disponible dès maintenant.
Entendre parler du futur m’a toujours simplement fait me sentir plus mal. Je voudrais ne plus du tout entendre parler de l’avenir. J’aimerais que les promesses et les préannonces n’existent pas.
[0]: https://xkcd.com/678