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Natürliche Rohstoffe Steakmesser aus Super-Holz dreimal so scharf wie Stahlmesser

Schärfer als Edelstahl und doch besteht das Messer aus Holz.
Schärfer als Edelstahl und doch besteht das Messer aus Holz.
© PR
Wissenschaftler aus Maryland wollen Holz so verbessern, dass es Stahl und Keramik ersetzen kann. Sie schaffen einen natürlich wachsenden Werkstoff, der fester ist als Stahl.

Holz kann das Material der Zukunft sein. Letztlich ist es unbegrenzt verfügbar, es wächst nach und das Beste dabei: Holz holt das Klimagas CO2 aus der Atmosphäre. Ein Wald ist die natürliche und billige Variante eines High-Tech-CO2-Absorbers. Wissenschaftler an der University of Maryland arbeiten daran, die natürlichen Eigenschaften des Holzes zu verbessern. Sodass Holz Materialien wie Stahl oder Beton ohne Einschränkung der Funktion ersetzen kann. Nun ist ihnen ein weiterer Durchbruch mit ihrem Super-Holz gelungen. In einer neuen Studie beschreiben sie, wie sie Holz so härten konnten, dass man mit dem Material Messer und Nägel herstellen kann.

Nachverdichtung des natürlichen Materials

Die Idee ist einfach. Holz verdankt der Zellulose seine Festigkeit. Sie macht 40 bis 50 Prozent des Materials aus und hat ein besseres Verhältnis von Festigkeit und Dichte als viele technische Materialien, wie Keramik, Metalle und Polymere. Allerdings schwächen andere Bestandteile des Holzes – Hemizellulose und Lignin – die Struktur. Der Trick besteht nun darin, diese Substanzen zu entfernen. "Es handelt sich um einen zweistufigen Prozess", so der Hauptautor der Studie Teng Li. "Im ersten Schritt delignifizieren wir das Holz teilweise. Normalerweise ist Holz sehr steif, aber nach der Entfernung des Lignins wird es weich, flexibel und etwas matschig. Im zweiten Schritt führen wir eine Heißpresse durch, indem wir Druck und Hitze auf das chemisch behandelte Holz ausüben, um es zu verdichten und das Wasser zu entfernen."

Aus dem so entstandenen Material wurde dann ein Steakmesser geschnitzt. Dies wurde noch einmal geölt, damit es spülmaschinenfest wird. Mit dem Messer ließ sich ein Steak mit Leichtigkeit durchschneiden. Das Holzmesser ist fast dreimal so scharf wie ein Tafelmesser aus Edelstahl und 23-mal härter als natürliches Holz.

Ziel eines industriellen Werkstoffes

"Die Festigkeit eines Materials wird von der Größe und Dichte von Hohlräumen, Kanälen oder Vertiefungen im Holz stark beeinflusst", so Li. "Der zweistufige Prozess, mit dem wir das natürliche Holz bearbeiten, reduziert oder entfernt diese Dinge im natürlichen Holz erheblich. Am Ende sind diese Kanäle für den Transport von Wasser oder anderen Nährstoffen im Baum fast verschwunden." Zusätzlich hat das Team Nägel aus dem Super-Holz gemacht, die nicht nur rostfrei, sondern auch so scharf wie normale Stahlnägel sind. Die Wissenschaftler hoffen, dass diese neue Form von Holz eine umweltfreundliche Alternative zu Stahl und Keramik werden kann, deren Fertigung einen hohen Einsatz von Energie erfordert.

Quelle: Matter


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