Matériau bois - Structure et caractéristiques

Le bois est un tissu végétal rigide, composé de cellules aux parois ligno-cellulosiques particulièrement performantes d'un point de vue mécanique, qui a permis aux arbres d'atteindre des records de taille et de longévité dans le monde vivant. L'anatomie du bois est complexe et présente une grande variété de « plan ligneux » parmi tous les végétaux qui forment du bois, par exemple entre un conifère primitif comme l'agathis et un feuillu évolué comme le robinier. La connaissance de l'anatomie permet d'identifier les espèces ligneuses mais également d'appréhender les propriétés physiques et mécaniques qui en découlent.

La grande variété des bois offre une large palette de choix, chaque bois présentant certaines aptitudes technologiques qui le rendent plus ou moins aptes aux différents usages. La connaissance des « essences » de bois est primordiale pour optimiser ce choix. Le bois étant issu d'êtres vivants, il présente, au sein d'une même espèce, une grande variabilité, qui peut être génétique ou liée aux conditions de croissance. Le bois destiné à l'industrie fait donc l'objet de classement, autrement dit de répartition en catégories commerciales en fonction de critères de qualité, propres à chaque essence.

Le bois a été un des premiers matériaux utilisés par l'homme. Au fil des siècles, et d'une multitude d'expérimentations, les êtres humains du monde entier ont pu associer à une fabrication donnée, le bois qui convenait le mieux. On peut citer quelques exemples concernant l'Europe : les arcs en if, les tonneaux en chêne, les manches d'outil en frêne, les billots de boucher en charme, les moyeux de roue en orme, les crosses de fusil en noyer, les sculptures en tilleul, les dents d'engrenage en cormier... Ces précieuses connaissances empiriques sont aujourd'hui vérifiées et complétées grâce à des outils de caractérisations scientifiques, pour les usages actuels du bois.

La science des matériaux ne travaille pas sur un seul axe (par exemple la recherche d'une propriété mécanique élevée), elle cherche au contraire et en permanence un compromis optimal entre plusieurs propriétés souvent contradictoires (un matériau à la dureté élevée et au comportement non fragile, un composite artificiel à module d'élasticité très élevé et à coût modéré, etc.). Dans cette stratégie, le bois occupe dans la majorité des cas une position toujours optimisée.

Matériau renouvelable, dont la fabrication par les arbres retire du CO ₂ de l'atmosphère, le bois bénéficie aujourd'hui d'un légitime regain d'intérêt dans le cadre de la lutte contre l'accentuation de l'effet de serre. Il fait l'objet de nombreuses innovations pour répondre aux exigences actuelles.

Depuis l'origine,...