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Nanotechnologie

L’innovation dans le secteur forestier a longtemps été rattachée à la technologie. Désormais, l'innovation est plutôt reliée à la nanotechnologie. En quoi consiste ce nouveau domaine et comment peut-il contribuer au secteur forestier?

La nanotechnologie est l’étude et la manipulation de la matière aux niveaux atomique et moléculaire. La taille de cette matière varie de 1 à 100 nanomètres. Un nanomètre représente un milliardième de mètre. Pour mieux comprendre, imaginons un globule rouge; un nanomètre correspond à une particule un million de fois plus petite qu’un globule rouge.

Les particules de cette taille se comportent différemment des particules plus grosses. Étudier ce comportement et apprendre comment le contrôler peut ouvrir la voie à des innovations très intéressantes. C’est pourquoi les gouvernements fédéral et provinciaux du Canada ont investi plus de 640 millions de dollars dans la recherche en nanotechnologie au cours de la dernière décennie.

Nanotube en nanocellulose cristalline qui transporte des molécules aux fonctions spécifiques

Nanotube en nanocellulose cristalline qui transporte des molécules aux fonctions spécifiques

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Terrasse en bois

Voici quelques améliorations que la nanotechnologie peut apporter au secteur forestier.

Meilleurs traitements du bois

  • Protection UV - La nanotechnologie peut être utile pour la production de revêtements pouvant modifier la structure du bois et ainsi accroître sa résistance aux rayons ultraviolets.
  • Résistance à l’humidité et à la pourriture - Les agents hydrofuges reposant sur la nanotechnologie pénètrent beaucoup mieux la structure du bois que les traitements conventionnels. Ils peuvent aussi protéger le bois contre la pourriture, les champignons, le gonflement et le rétrécissement, et ils résistent aux produits nettoyants et aux nettoyeurs à haute pression.
  • Pesticides - Les pesticides sous forme de nanoémulsions (de dimension de l’ordre de 20-200 nanomètres) sont disponibles en gouttelettes pouvant être appliquées plus uniformément sur les feuilles des plantes. Les nanoémulsions libèrent plus de particules par pulvérisation que les émulsions conventionnelles, ce qui réduit la quantité de pesticides utilisés pour effectuer la tâche.

Produits de papier novateurs

  • Papier conducteur - En appliquant le nanorevêtement couche par couche sur les fibres de bois, on peut obtenir un type de papier qui conduit l’électricité. Les fibres de bois et le papier recouverts du nanorevêtement peuvent être utilisés pour fabriquer des appareils électroniques, notamment des condensateurs et des transistors, à peu de frais. Ils peuvent aussi ouvrir la voie à l’utilisation du « papier intelligent » dans la fabrication de capteurs et de dispositifs de communication.
  • Papier de qualité - L’application du nanorevêtement couche par couche peut aussi améliorer le degré de blancheur et la porosité du papier. D’autres processus nanotechnologiques peuvent modifier les propriétés du papier, dont son opacité, sa transparence, son imprimabilité, sa perméabilité à l’eau et la solidité de sa couleur.
Photo 1 : Couleur des films en nanocellulose cristalline. Photo 2 : Porosité des films en nanocellulose cristalline. Photo 3 : Opacité des films en nanocellulose cristalline

Photo 1 : Couleur des films en nanocellulose cristalline.
Photo 2 : Porosité des films en nanocellulose cristalline.
Photo 3 : Opacité des films en nanocellulose cristalline.

Avantages pour l’environnement

  • Nanofiltration - Le filtrage de l’eau à l’échelle nano permet de séparer les ions de façon très précise. La nanofiltration présente un excellent potentiel pour réduire la quantité d’effluents dans les eaux usées des usines de pâtes et papiers. Cela permettrait à l’industrie de réutiliser plus d’eau usée et d’utiliser moins d’eau fraîche.
  • Réduction des émissions - Des chercheurs travaillent actuellement à déterminer si la nanotechnologie pourrait donner naissance à de nouvelles technologies énergétiques et à d’autres innovations qui pourraient réduire les émissions et atténuer le changement climatique. En faisant la promotion d’un environnement plus sain pour les forêts du Canada, ces découvertes pourraient être également profitables au secteur forestier.

Financer la nanotechnologie pour le secteur forestier

Le Service canadien des forêts de Ressources naturelles Canada investit trois millions de dollars par an sur trois ans (2007-2009) pour appuyer l’élaboration de produits et processus nanotechnologiques pour le secteur forestier. Des projets de R-D particuliers sont exécutés par PFInnovations — principal institut de recherche forestière du Canada — et ses partenaires de recherche..

Améliorer les produits du bois du Canada

Les fabricants étrangers exportent plus que jamais leurs produits du bois vers les marchés qui étaient autrefois approvisionnés par l’industrie canadienne. Par exemple, la Chine a augmenté sa part du marché américain des cadres de fenêtres et des portes en bois importés en la faisant passer de 0,5 % en 2001 à 13 % en 2007. Les nanotechnologies et les nanomatériaux pourraient faire en sorte que les produits du bois du Canada se démarquent par leur qualité par rapport aux produits à bas prix.


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