‹Superholz› made in USA

Marmor, Stein und Eisen bricht – das Holz aber nicht, das ein Team an der University of Maryland aus Linde, Eiche, Kiefer und Zeder erzeugt hat. Mehrfach dichter und zehnmal fester ist das Holz nach dem zweistufigen Prozess, dem es die Wissenschaftler unterwerfen. Mit seinen erstaunlichen neuen Eigenschaften sehen sie es als Alternative zu Stahl.

Holz im Härtetest
Die Forscher haben das behandelte Holz einem ungewöhnlichen Test ausgesetzt: dem Beschuss mit einem stumpfen Projektil. Sie versprechen sich aufgrund der Versuchergebnisse bei kreuzweiser Schichtung der Prüfstücke unter anderem EInsatzchancen im Bereich Panzerung.
Video Still University of Maryland  |  Ins Bild klicken, um zum Video zu gelangen

 

 

Ein mehrstündiges Bad in Ätznatron und Natriumsulfit bereitet das Material auf die nachfolgende drastische Verdichtung bei 100 Grad mittels Pressdruck auf noch 20% des ursprünglichen Volumens vor. Im Bad lösen sich grosse Teile Hemizellulose und Lignin aus den Zellwänden; damit wird das Holz weniger steif.

 

Der anschliessend aufgesetzte Druck lässt die Zellhohlräume kollabieren, womit die Zellulosefasern so dicht aneinander zu liegen kommen, dass sich zwischen ihnen Wasserstoffbrücken bilden. Mit diesem Effekt erklären die Forscher den Festigkeitsgewinn. Mit den aus der zweistufigen Behandlung hervorgehenden Eigenschaften übertrifft das erzeugte Produkt viele Kunststoffe, Metalle und Legierungen an Festigkeit und bleibt doch leichter als sie.

 

Ihren Laborerfolg haben die Forscher unter anderem auf unverwechselbar amerikanische Art einem Praxistest unterzogen: nämlich mit einer ballistischen Prüfung. Ihr verdichtetes Holz erwies sich als mindestens siebenmal so widerstandsfähig gegen ein stumpfes Projektil wie das natürliche Ausgangsmaterial. Die Widerstandskraft liess sich durch kreuzweise Schichtung der Testplatten weiter steigern.

 

Eine ausführliche Darstellung der Versuchsreihe findet sich in der nachfolgend verlinkten Publikation.

 


Link Bericht ‹Nature›