31.10.2021, 14:05 Uhr | Lesezeit: 3 Minuten
US-Forscher haben ein Verfahren entwickelt, um Holz extrem zu härten. Daraus können scharfe Messer oder rostfreie Nägel hergestellt werden.
Einem Forscherteam der Universität in Maryland (USA) ist es gelungen, Holz extrem zu verhärten und auf diese Weise messerscharf zu machen. Und zwar dreimal schärfer als herkömmliche Tafelmesser aus Edelstahl. Insgesamt wird Holz durch das Verfahren um den Faktor 23 härter. Aus dem Material lassen sich auch Werkzeuge herstellen, so unter anderem rostfreie Nägel oder Schrauben. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit wären Fußbodenbeläge, die großer Belastung ausgesetzt sind.
Harte Materialien sind in der technischen Anwendung sehr gefragt, erklären die Wissenschaftler im Rahmen ihrer Materialstudie. Das Problem: Viele Hartstoffe sind nicht erneuerbar und teuer. Um Keramiken oder Legierungen herzustellen, bedarf es etwa eines hohen Energieaufwandes, was sich letztlich auch negativ auf die Umwelt auswirkt. Kostengünstiger und nachhaltiger könnten nach Ansicht der Wissenschaftler neu entwickelte Hartstoffe aus Naturholz sein.
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Härtungsmethode für Messer aus Holz soll einfach sein
Holz ist ein vielseitig einsetzbarer Baustoff. Zwar kann man aus der enthaltenen Zellulose auch härtere Gegenstände herstellen. Scharfe Messer aus Holz, das war bislang jedoch nicht möglich. Denn dazu ist das Material im Naturzustand zu weich. Teng Li ist Studienleiter der Forschergruppe, der es nun gelang, Holz extrem zu verhärten. Der Materialforscher erläutert, dass Zusatzstoffe wie Lignin und Hemicellulose für die charakteristische Weichheit verantwortlich seien. Die Stoffe könnten jedoch recht einfach aus dem Holz herausgelöst werden.
Dazu wird das Holz in einem chemischen Gemisch mit Natriumhydroxid und Natriumsulfit gekocht, bis es eine schwammige Konsistenz annimmt. Anschließend wird das Material über einige Stunden bei einem Druck von 200 Bar gepresst, um die weichmachenden Stoffe zu entfernen. Das so gehärtete Holz wird gespült, bei 100 Grad Celsius getrocknet und abschließend mit Mineralöl behandelt. So wird das Holz wasserabweisend. Das Material kann dann geschnitzt, geschärft oder anderweitig verarbeitet werden.
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Welches Holz eignet sich für das Verfahren?
Li und sein Team haben für die Studie, die im Fachmagazin „Matter“ veröffentlicht wurde, Lindenholz verwendet. Prinzipiell könnten mit dem Verfahren aber auch andere Harthölzer gehärtet werden. Ein so hergestelltes Messer bleibt lange scharf und muss nur hin und wieder mit Öl eingerieben werden. Das Material ist kompostierbar und stellt nach Ansicht der Forscher eine Alternative zu Kunststoffen und Stahl dar.