Dichtes "kugelsicheres" Holz

Wissenschaftler der Universität Maryland haben eine Technologie zur Herstellung von extrem starkem Holz entwickelt, das nun in Bereichen eingesetzt werden kann, in denen traditionell schwerere Metalle und Legierungen verwendet wurden und werden. Darüber hinaus ist der Prozess zur Herstellung dieses extrem starken Holzes relativ einfach; er besteht darin, das Holzrohmaterial in einer Lösung aus Natriumhydroxid und Natriumsulfat bei Siedetemperatur zu behandeln. Diese Chemikalien entfernen Lignin und Hemizellulose aus dem Holz, Substanzen, die die Grundlage seiner Struktur bilden und dem Holz seine Festigkeit verleihen. Nach dieser chemischen Behandlung wird der Holzblock zwischen zwei Platten, die auf 100 Grad Celsius erhitzt sind, bei einem Druck von 5 Megapascal komprimiert, was 50 Mal dem normalen atmosphärischen Druck entspricht.

Infolge dieser Behandlung verringert sich das Volumen des Holzes um 20 Prozent im Vergleich zu seinem ursprünglichen Volumen, und die Dichte des resultierenden Materials übersteigt die ursprüngliche Dichte um das Dreifache. Und dank dessen erlangt das behandelte dichte Holz völlig neue physikalische Eigenschaften. Es hält mechanischen Belastungen von 11,5 Mal mehr stand, was es in Bezug auf die Festigkeit auf das Niveau von Stahl hebt, aber das behandelte Holz ist dabei erheblich leichter als Stahl. Um die Eigenschaften des verdichteten Holzes zu demonstrieren, schossen die Forscher mit Stahlkugeln, die aus einer Druckluftwaffe abgefeuert wurden. Und während diese Kugeln durch unbehandeltes Holz hindurchgingen, prallten sie von der Platte des verdichteten Holzes ab oder blieben in dieser Platte stecken.

Die Chemikalien, die zur Herstellung von verdichtetem Holz verwendet werden, stellen kein wesentliches Problem für die Umwelt dar. Dabei kann praktisch jede Holzart, von den dichtesten und schwersten Sorten bis hin zu leichten und weniger dichten Sorten, verdichtet werden. Forscher glauben, dass das neue Material eine Alternative zur Verwendung von Stahl sein könnte, wo die Einhaltung der ökologischen Reinheit von Gebäuden und Konstruktionen erforderlich ist, zum Beispiel. Darüber hinaus können aus dem neuen Holzmaterial einige Teile von Fahrzeugen hergestellt werden, die dadurch etwas leichter werden und weniger Kraftstoff oder Energie verbrauchen.