Le bois est une matière première très importante dans l'histoire de l'humanité. On a de la peine à imaginer notre vie quotidienne sans ce matériau: du papier au crayon, en passant par la guitare et jusqu'à la construction de ponts et de bâtiments, le bois est partout.
On appelle bois le tissu solide des arbres et arbustes. Le bois est produit par le cambium des arbres, une fine couche située sous l’écorce. Selon la saison, les nouvelles cellules de bois sont de taille et de couleur différentes. C’est ainsi qu’apparaissent les cernes annuels caractéristiques qui permettent de déterminer l’âge d’un arbre.
Le bois contient de longues chaînes de sucres
Du point de vue chimique, le bois est composé essentiellement de matière organique. Les trois principaux composants du bois sont la cellulose, l’hémicellulose et la lignine.
Le bois se compose principalement de cellulose (40 à 50 %) qui constitue la structure de base et absorbe les forces de traction qui s’exercent sur l’arbre. La cellulose est un polysaccharide, formé d’une longue chaîne de molécules de glucose reliées entre elles. L’amidon, présent par exemple dans la pomme de terre, est aussi formé de chaînes de glucose. Mais les liaisons chimiques entre molécules de glucose sont différentes dans ces deux polysaccharides. Les humains ne peuvent pas digérer la cellulose, contrairement aux vaches et aux autres ruminants. On trouve de la cellulose dans la paroi des cellules végétales, donc aussi dans l’herbe.
Le reste du bois se compose d’hémicellulose et de lignine. Ces deux substances servent de matériau de remplissage et de support et absorbent les forces de pression. L’hémicellulose est aussi un polysaccharide, mais dont les chaînes ramifiées sont composées de différents sucres, non seulement de glucose. Ces chaînes sont également plus courtes et moins solides que la longue chaîne de la cellulose.
La lignine donne au bois sa résistance
La lignine est le composant qui donne au bois sa résistance. Du point de vue chimique, la lignine est formée de nombreux constituants différents. La plupart sont des phénols, c’est-à-dire des structures chimiques avec des cycles aromatiques. La lignine est incorporée dans la paroi des cellules végétales et est responsable de la transformation des cellules en bois, appelée aussi lignification. Dans la paroi cellulaire, la lignine remplit l’espace et lie entre eux les autres composants comme la cellulose et l’hémicellulose. Sans lignine, les plantes ne pourraient pas s’élever plusieurs mètres en-dessus du sol.
L’interaction des trois matériaux forge les propriétés mécaniques du bois et détermine sa souplesse et sa résistance. Comme le bois présente une constitution différente selon l’espèce d’arbre, les types de bois se distinguent par leur structure. En raison de ces différences, chaque bois a des propriétés spécifiques qui le destinent à une application plutôt qu’à une autre.
Texte: Rédaction SimplyScience.ch et Felix Würsten, Technoscope 2/14
Technoscope est le magazine de la technique pour les jeunes de la SATW.
