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Forschung und Lehre

Der neue Anzug von Iron Man ist aus Holz!

Liangbing Hu und Teng Li von der University of Maryland haben ein Hightech-Holz entwickelt, von dem sie glauben, dass es sich als leichte und kostengünstige Alternative gegenüber anderen Materialien wie Stahl und sogar gegenüber Titan-Legierungen behaupten kann.

07.03.2018
Uni_Maryland_hartes Holz
Uni Maryland hartes Holz

Mindestens seit der Altsteinzeit dient Holz dem Menschen gleich in mehrfacher Hinsicht: zur Wärmeerzeugung, als Waffe sowie als Werkzeug- und Baumaterial. Damit gehört Holz zu den ältesten Werkstoffen des Menschen, und seine Beliebtheit ist bis heute ungebrochen. Kein Wunder, sind doch die Möglichkeiten des nachwachsenden Rohstoffs immens. Da jedoch, wo es um maximale Belastbarkeit geht, kann Holz bisher mit stabilen Metallkonstruktionen nicht mithalten. Doch auch das könnte sich bald ändern, dank einer neuen Methode zur Holzbehandlung, die Holz härter werden lässt als Stahl. Bei dem von Wissenschaftlern der University of Maryland entwickelten Verfahren wird dem Holz zunächst Lignin entzogen, das unter anderem für die Stabilisierung der Zellwände im Holz verantwortlich ist. Dadurch wird das Holz extrem porös. Anschließend wird das Material bei Temperaturen um 100 Grad Celsius zusammengepresst, wodurch das Holz eine dreimal höhere Dichte erhält als das Ausgangsmaterial. Steifigkeit und spezifische Festigkeit sollen sich sogar um den Faktor Zehn erhöhen.

"Diese Art von Holz könnte für Autos, Flugzeuge oder Gebäude verwendet werden – überall dort, wo heute Stahl benutzt wird", sagt Liangbing Hu, der das Verfahren jetzt gemeinsam mit seinem Kollegen Teng Li im Wissenschaftsmagazin Nature vorgestellt hat. "Das Holz ist so belastbar wie Stahl, aber sechsmal so leicht", erläutert Teng Li. Zur Veranschaulichung der Widerstandsfähigkeit ihres Hightech-Holzes feuerten die Forscher ein Projektil darauf ab. Während ein unbehandeltes Holzstück von dem Geschoss glatt durchschlagen wurde, blieb es in einem vergleichbaren Stück des gehärteten Holzes stecken. Während die Stabilität auch in einem feuchten Milieu erhalten bleibt, ist es bisher nicht endgültig geklärt, ob der Entzug des Lignins das Hartholz angreifbar für Bakterien oder Pilze machen könnte, wie Peter Franzl vom Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung in einem Nature-Begleitartikel anmerkt.

University of Maryland (US-College Park, MD 20742-2115)
Website: www.umd.edu

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