Et si les parquets en bois n’étaient plus seulement esthétiques, mais aussi équipés de capteurs et capables de fournir eux-mêmes l’électricité nécessaire à leur fonctionnement - Dans le cadre d’un projet commun avec le fabricant de parquets Bauwerk Group, des chercheurs de l’ETH Zurich et de l’Empa montrent à quoi pourraient ressembler des parquets modernes et durables.
Des chercheurs de l’ETH Zurich et de l’Empa, en collaboration avec le groupe Bauwerk, ont étudié comment fabriquer à l’avenir des parquets non seulement plus respectueux des ressources, mais aussi capables de produire de l’électricité. Le projet soutenu par Innosuisse s’articulait autour de deux questions : comment fabriquer du parquet durable à partir d’essences de bois peu ou pas utilisées jusqu’à présent, mais qui resteront disponibles en tant que ressource même en période de changement climatique - Et comment fonctionnaliser le bois de manière à ce qu’il produise, par déformation mécanique (lorsque des personnes marchent dessus, par exemple), suffisamment d’électricité pour servir de capteur ?
En raison de sa dureté et de son aspect, le chêne est le bois privilégié pour la fabrication de parquets, mais il est disponible en quantité limitée. De plus, la concurrence des imitations de bois en plastique bon marché augmente la pression sur le marché. Comment relever ces défis de manière durable ?
Les chercheurs dirigés par Ingo Burgert ont donc cherché des alternatives et ont opté pour le bois de peuplier, qui n’avait jusqu’à présent aucune importance dans la fabrication de parquets, mais qui pourrait susciter davantage d’intérêt à l’avenir, car les peupliers sont assez résistants aux changements climatiques. Le bois de peuplier étant plus tendre que le bois de chêne, a été modifié et densifié à l’aide de la « chimie verte ». Pour ce faire, on a utilisé de la lignine, un sous-produit de la fabrication du papier. Le résultat est convaincant : un parquet durable et résistant dont les propriétés sont comparables à celles d’un parquet en chêne.
Le parquet comme capteur
Dans le deuxième sous-projet, les chercheurs ont étudié comment modifier le parquet afin que le mouvement des personnes génère une tension électrique. Lorsque le bois est soumis à une contrainte mécanique, un faible courant électrique est produit par ce que l’on appelle l’effet piézoélectrique. Cependant, dans le bois naturel, cette tension est trop faible pour pouvoir être exploitée. Afin de l’augmenter, du sel de Rochelle, un sous-produit de la production de vin, a été incorporé dans la structure modifiée du bois. Les cristaux de sel de Rochelle sont connus pour leurs bonnes propriétés piézoélectriques, mais leur fragilité limite leur utilisation. En combinaison avec le bois, une structure hybride durable, prometteuse et recyclable a été créée. Grâce à cette combinaison, les chercheurs ont pu montrer que le parquet modifié peut être utilisé comme capteur, car il génère une tension électrique sous l’effet des mouvements des personnes.
Les applications possibles du parquet piézoélectrique se trouvent tout d’abord dans le domaine de la « maison intelligente » : des capteurs intégrés dans le sol, par exemple au niveau des portes ou sous les fenêtres, pourraient détecter une intrusion non autorisée et déclencher automatiquement un signal. À plus long terme, les chercheurs visent également à fabriquer du parquet générateur d’électricité. Les lieux très fréquentés tels que les aéroports ou les centres commerciaux s’y prêtent particulièrement bien. La Tanzhaus Zürich a également déjà manifesté son intérêt. Le défi réside désormais dans la mise à l’échelle et la mise en oeuvre industrielle.
Ingo Burgert souligne l’importance de la coopération industrielle : « Chaque collaboration élargit notre compréhension de la manière dont nous pourrons encore mieux aborder la mise à l’échelle à l’avenir. » Il apprécie la vision directe de la production et de l’environnement des partenaires. « Notre objectif est de mener des recherches fondamentales qui peuvent être mises en oeuvre et conduire à des produits et des processus meilleurs, et surtout plus durables », résume-t-il.
Avec le « parquet piézoélectrique », son équipe, sous le titre du projet « LignoVolt », figurait parmi les cinq nominés pour le « Evergreen Prize for Innovation » du HS Timber Group.
