Materialwissenschaften: Künstliche Versteinerung von Holz
Eine chemische Behandlung macht es anscheinend möglich, Holz innerhalb weniger Tage so zu mineralisieren, dass eine Art Keramik entsteht.
Zu diesem Zweck tauchte ein Team um Yongsoon Shin vom Pacific Northwest National Laboratory Kiefern- und Pappelholz zwei Tage in ein Säurebad. Danach tränkten sie das Material weitere zwei Tage in einer Kieselsäurelösung. Nach Trocknung an der Luft gaben die Wissenschaftler das behandelte Holz in einen mit Argon gefüllten Brennofen, wo sie es in einem zweistündigen Prozess langsam auf 1400 Grad Celsius erhitzten. Abschließend kühlten die Versuchsobjekte in einer Argon-Atmosphäre auf Zimmertemperatur ab.
Während dieser Prozesse lösten die Säuren zuerst Bestandteile des Holzes wie Lignin aus dem Material. Während späterer Phasen wurden sie dann durch chemische Verbindungen aus Kieselsäure und Kohlenstoff ersetzt. Dadurch entstand ein neuartiges Siliziumkarbid – eine Art Keramik, die exakt die ursprüngliche Struktur des Holzes nachbildete.
Materialwissenschaftler setzen große Hoffnungen in Keramiken dieser Art, denn diese könnten die großen Oberflächen der Poren und Kanälchen in pflanzlichem Material mit den Eigenschaften künstlicher Katalysatoren oder Filter verbinden.
Unter natürlichen Bedingungen dauert es mehrere Millionen Jahre, um Holz zu versteinern. Dabei erfolgt die Herauslösung von Holzverbindungen durch natürliche Säuren unter luftdichtem Abschluss, während gleichzeitig Mineralien aus dem Boden aufgenommen werden. Versteinertes Holz findet sich etwa im amerikanischen Petrified-Forest-Nationalpark.
Zu diesem Zweck tauchte ein Team um Yongsoon Shin vom Pacific Northwest National Laboratory Kiefern- und Pappelholz zwei Tage in ein Säurebad. Danach tränkten sie das Material weitere zwei Tage in einer Kieselsäurelösung. Nach Trocknung an der Luft gaben die Wissenschaftler das behandelte Holz in einen mit Argon gefüllten Brennofen, wo sie es in einem zweistündigen Prozess langsam auf 1400 Grad Celsius erhitzten. Abschließend kühlten die Versuchsobjekte in einer Argon-Atmosphäre auf Zimmertemperatur ab.
Während dieser Prozesse lösten die Säuren zuerst Bestandteile des Holzes wie Lignin aus dem Material. Während späterer Phasen wurden sie dann durch chemische Verbindungen aus Kieselsäure und Kohlenstoff ersetzt. Dadurch entstand ein neuartiges Siliziumkarbid – eine Art Keramik, die exakt die ursprüngliche Struktur des Holzes nachbildete.
Materialwissenschaftler setzen große Hoffnungen in Keramiken dieser Art, denn diese könnten die großen Oberflächen der Poren und Kanälchen in pflanzlichem Material mit den Eigenschaften künstlicher Katalysatoren oder Filter verbinden.
Unter natürlichen Bedingungen dauert es mehrere Millionen Jahre, um Holz zu versteinern. Dabei erfolgt die Herauslösung von Holzverbindungen durch natürliche Säuren unter luftdichtem Abschluss, während gleichzeitig Mineralien aus dem Boden aufgenommen werden. Versteinertes Holz findet sich etwa im amerikanischen Petrified-Forest-Nationalpark.
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