WOod OPtical Scope (WOOPS) : Détermination des propriétés du bois par interaction lumineuse interprétation, mesure et identification des mécanismes et des paramètres d'influence

Abstract

Le bois sera l'un des matériaux de construction de base du 21ème siècle. Ses propriétés de légèreté, de rigidité, d'isolation et sa capacité à capturer le carbone font de lui un matériau incontournable dans le contexte actuel, où les préoccupations écologiques sont omniprésentes. Une de ses particularités réside dans sa structure multi-échelle complexe et hétérogène qui résulte de la croissance adaptative et singulière d’un arbre dans son environnement (Figure 1). Comme toute ressource issue du vivant, sa variabilité naturelle est très forte et représente un enjeu essentiel dans sa valorisation comme matériau de construction, d’emballage ou d’aménagement intérieur ou extérieur. Les pays nordiques, aidés par l'homogénéité de leur ressource forestière, ont su industrialiser sa transformation et inonder le marché français si bien que près d’une planche sur deux mise en œuvre sur notre territoire est importée. Le principal frein à l’utilisation de bois local dans la construction réside dans la difficulté à prédire ses propriétés mécaniques du fait de son hétérogénéité intrinsèque plus forte que celle des bois du nord. En particulier, la construction à partir de bois feuillus, qui représentent les 2/3 de notre ressource, est aujourd'hui freinée par la complexité à modéliser leur comportement mécanique. Le premier paramètre d'hétérogénéité du bois réside dans l'orientation de ses fibres, qui gouverne ses propriétés mécaniques et physiques. La connaissance de cette orientation pour un placage ou un sciage peut améliorer son usage. Aujourd'hui, cette mesure peut être réalisée par des techniques laser et l'effet trachéide : lorsqu'un point laser rouge est appliqué sur une surface de bois, la lumière se distord et une ellipse est observée chez les résineux dont le grand axe suit les fibres. Ce phénomène, peu coûteux à instrumenter, peut être utilisé pour développer des modèles de comportement mécanique et de séchage. La plupart des auteurs se contente de l'utiliser et personne n'a véritablement publié sur le potentiel réel de l'exploitation de cet effet qui est considérable pour valoriser les bois locaux riches en nœuds.