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Naturstoff

Super-Holz ist fester als Stahl

Eine spezielle Behandlung macht den Naturstoff superfest. Bleibt nur noch eine Frage: Fault der Superwerkstoff?
Holz in Stufen

Eine spezielle Behandlung mit Chemikalien, Hitze und Druck macht Holz steifer und fester als Spezialstähle, berichtet ein Team um Jinwei Song in "Nature". Bei dem Verfahren löst man durch Kochen in einer Salzlauge zuerst den Holzbestandteil Lignin aus dem Material, anschließend lässt man unter Hitze und Druck die Poren kollabieren. Durch den Prozess wird das Holz dreimal so dicht wie das natürliche Material; seine Steifigkeit und spezifische Festigkeit jedoch steigen auf mehr als das Zehnfache. Weil das so behandelte Holz immer noch leichter ist als Stahl und andere Legierungen, könnte es für manche Anwendungen besser geeignet sein als klassische Materialien.

Das Team um Song setzte die Holzblöcke zuerst einer heißen Lösung von Natriumhydroxid und Natriumsulfit aus – der Prozess ähnelt der Behandlung von Holzfasern bei der Papierherstellung. Die alkalische Lösung entfernt das Lignin aus dem Holz, und das scheint die Eigenschaften des Materials beim Heißpressen ganz erheblich zu verändern. Frühere Versuche, Holz durch Druck und Hitze zu einem deutlich stärkeren Werkstoff zu verarbeiten, waren nur bedingt von Erfolg gekrönt gewesen: Die mechanische Festigkeit stieg nur etwa proportional zur Dichte. Nach Angaben der Arbeitsgruppe verhält sich das chemisch vorbehandelte Holz anders, weil sich die Zellulosenanofasern in einer dichten Parallelstruktur zusammenlagern, was ohne chemische Behandlung das Lignin verhindert. Zusätzlich soll das verdichtete Holz beim Kontakt mit Wasser nicht so stark aufquellen. Ob es durch die Entfernung des Lignins anfälliger für Pilzbefall wird, ist noch unklar.

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