«Enfant, alors que je tenais dans la main un cône de sapin, je me suis déjà demandé comment cela fonctionnait», explique le chercheur Markus Rüggeberg. Il pense ici à la manière dont ces cônes s’ouvrent et se referment d’eux-mêmes sous l’action des variations de l’humidité. La vapeur d’eau pénètre profondément dans les fibres ligneuses et provoque leur gonflement. Ce gonflement n’est pas le même dans toutes les directions mais se produit principalement perpendiculairement aux fibres. En fait il s’agit là d’une propriété indésirable du bois. «C’est précisément ce que les autres cherchent à combattre que utilisons» déclare ce chercheur.

«Le principe est simple, il suffit de coller entre eux deux pièces de bois», explique Rüggeberg. Ce qui est important, c’est la direction des fibres de ces pièces. Lorsqu’elles sont perpendiculaires entre elle et que l’humidité du bois change, l’une des couches gonfle ou se rétracte alors que l’autre conserve sa forme. Mais comme elles sont reliées fermement entre elles, l’assemblage se recourbe comme un croissant. Lorsque l’angle entre les fibres est de 45°, on obtient une déformation différente, l’assemblage se vrille alors comme une vis.
Rüggeberg est en mesure de prévoir exactement l’ampleur de cette courbure, car il existe pour cela une formule, établie il y a déjà cent ans. En fait pour la dilatation des métaux, mais elle s’applique aussi au bois. Pour cela, il faut toutefois que la précision de l’épaisseur des couches de bois atteigne le dixième de millimètre. L’essence du bois utilisé est aussi importante. Le hêtre, par exemple, possède un coefficient de gonflement et de retrait très élevé et il se prête donc particulièrement bien pour obtenir des courbures importantes.

La raison pour laquelle Rüggeberg a choisi précisément le bois pour sa recherche est claire: à côté de ses propriétés de gonflement et de retrait, c’est un matériau robuste, facile à travailler et utilisable pour des constructions de grandes dimensions. Ce qui ouvre de nombreuses possibilités d’utilisation. C’est ainsi que ce chercheur a, par exemple, construit un dispositif autonome de poursuite du soleil pour les panneaux photovoltaïques. L’humidité de l’air varie selon les conditions météorologiques et les heures de la journée. Lorsque le soleil se lève, il dissipe l’humidité nocturne, ce qui provoque la courbure du bois relié à l’installation photovoltaïque qui s’oriente alors vers le soleil.
«Ce système autonome de poursuite solaire fonctionne déjà très bien» commente Rüggeberg. Il offre l’avantage de nécessiter beaucoup moins d’entretien que son pendant électronique et ce chercheur désire améliorer encore la précision de ses mouvements pour pouvoir capter à l’avenir une plus grande part de l’énergie émise par le soleil.