La vapeur qui se condense sur le miroir de votre salle de bain peut ne pas sembler être un gros problème, mais pour les architectes et les constructeurs, cela peut être un énorme casse-tête.
« Le contrôle de l'humidité est un problème majeur », explique Derek Stein, fondateur et PDG d'Adept Materials. « Si vous recherchez simplement sur Google le nom de votre constructeur de maisons préféré, puis « poursuite en justice », vous verrez de nombreux exemples. »
Les maisons et les bureaux avaient l’habitude de « respirer » à travers des fissures et des crevasses qui n’avaient pas été prises en compte lors de la construction. Mais dans leur quête d’une meilleure efficacité énergétique, les constructeurs scellent les choses. Les bâtiments étanches permettent de maintenir des températures intérieures plus constantes, mais ils peuvent également emprisonner l’humidité.
« Les bâtiments ressemblent de plus en plus à des glacières à bière. C'est une bonne chose pour l'efficacité énergétique, mais il est clair que les gens n'aiment pas vivre dans des glacières à bière », a déclaré Stein. « Et cela entraîne tous ces autres problèmes, comme les dégâts causés par l'humidité. »
Utiliser un déshumidificateur est une option, mais il peut être bruyant et coûteux. Stein, qui était professeur de physique à l'université Brown, a imaginé une autre solution : un système à deux matériaux qui aide les maisons à réguler elles-mêmes leur humidité interne. Son inspiration ? Des arbres et des diodes semi-conductrices.
Les arbres et autres plantes régulent leur température en partie en évacuant l’eau par les petits pores de leurs feuilles. S’ils ont trop chaud, ils ouvrent ces pores et laissent plus d’eau s’évaporer, tout comme la sueur rafraîchit notre peau. Lorsque la température baisse, ils peuvent fermer les pores pour ralentir le taux de transpiration. Stein a pensé que s’il parvenait à trouver un moyen d’absorber et de disperser la vapeur d’eau de la même manière au bon moment, il pourrait rendre les bâtiments plus confortables et plus économes en énergie.
De nombreux matériaux peuvent faire cela, mais ils ne sont pas très intelligents quant à l'endroit où ils dispersent l'humidité. Sans quelque chose pour aider l'humidité à se déplacer dans la direction souhaitée (à l'extérieur d'une cavité murale, par exemple), la moisissure et la pourriture peuvent apparaître.
C'est là qu'intervient la diode. En tant que physicien, Stein connaissait parfaitement son fonctionnement. Dans une diode, les électrons peuvent circuler librement dans un sens mais rencontrent une résistance dans l'autre. En fait, elles fonctionnent comme une porte à sens unique.
Il a conçu un système composé de deux matériaux. L'un agit comme une éponge pour absorber la vapeur d'eau et la libérer au fil du temps. L'autre est une barrière plus typique résistante aux intempéries, qui aide à bloquer le flux d'air tout en permettant à la vapeur d'eau de la traverser. La couche spongieuse de Stein fait office de policier de la circulation : lorsqu'elle est montée sur un mur extérieur, la couche spongieuse évacue l'humidité de la maison à travers la barrière orientée vers l'intérieur. Elle y reste jusqu'à ce que le soleil réchauffe l'extérieur du mur et évapore l'humidité.
Selon Global Market Insights, les constructeurs achètent de nombreux matériaux de protection contre les intempéries, pour une valeur d’environ 14 milliards de dollars en 2022. Mais le secteur de la construction a tendance à se montrer prudent lorsqu’il s’agit de nouvelles technologies, en partie parce que la réparation des problèmes qu’elles causent peut être coûteuse. « Dans le secteur de la construction, la vallée de la mort est généralement profonde et large », a déclaré Stein, faisant référence au fossé entre le développement d’un produit et sa vente effective par les clients.
Pour traverser la vallée, Adept conçoit l'enveloppe de ses bâtiments de manière à ce qu'elle ressemble à l'ancienne. « L'un des principaux obstacles à l'adoption est que quelque chose a une apparence et une sensation différentes », a-t-il déclaré. « Les gens sont réticents au changement. »
Tandis qu'Adept peaufine ses barrières résistantes à l'eau, la start-up commercialisera un autre produit, un système de peinture et d'apprêt destiné aux salles de bains. L'apprêt sert de couche barrière, tandis que la peinture fait office d'éponge. Lorsque l'humidité augmente dans la salle de bains, la peinture super absorbante absorbe l'humidité et ne la libère que lorsque l'humidité de la salle de bains baisse.
Pour tester les performances de la peinture, Adept a construit une pièce de la taille d'une salle de bain et a fait bouillir de l'eau pour augmenter l'humidité. La peinture a réussi à maintenir l'humidité à un niveau inférieur de 14 % par rapport à une peinture conventionnelle, a déclaré Stein. La peinture et l'apprêt d'Adept seront commercialisés au début de l'année prochaine.
La start-up a récemment levé 4 millions de dollars pour aider à commercialiser la peinture tout en poursuivant le développement de la barrière résistante à l'eau. Le tour de table a été mené par DR Horton avec la participation de PulteGroup. Tous deux font partie des plus grands constructeurs de maisons aux États-Unis
« En tant que start-up, vous voulez faire des essais pilotes et ce genre de choses, mais les gens ne vous accorderont peut-être pas le temps nécessaire », a déclaré Stein. « Mais si le plus grand constructeur de maisons des États-Unis dit que cela nous intéresse, cela fait bouger les choses. »