Stabile Materialien, wie man sie etwa für Werkzeug oder Besteck braucht, sind oft nicht sehr nachhaltig. In der Herstellung sind sie recht aufwändig und daher teuer. Und Metalllegierungen, Keramik oder Kunststoffe sind – anders als Holz – nicht erneuerbar. Der nachwachsende Rohstoff wird zwar heute wieder im großen Stil verwendet, sogar für ganze Häuser. Für manche Anwendungen gilt er dennoch als zu weich bzw. zu wenig stabil.
Dabei sei Cellulose an sich besser als so manches künstliches Material, erklärt Teng Li von der University of Maryland in einer Aussendung zu einem neuen Material auf Holzbasis, das er und sein Team nun im Fachmagazin „Matters“ präsentieren. Allerdings bestehe Holz nur maximal zur Hälfte aus Cellulose. Der Rest ist Hemicellulose und Lignin.
Zweistufige Verdichtung
Bei dem neuen Verfahren werden die schwächeren Bestandteile entfernt, ohne die Cellulose zu beschädigen. „Es ist ein zweistufiger Prozess“, erklärt Li. „Zuerst wird das Lignin teilweise entzogen. Normalerweise ist Holz sehr starr. Danach wird es weich, biegsam und fast schwammig.“ Durch Druck und Hitze wird das chemisch behandelte Holz anschließend verdichtet und Wasser entzogen.
Durch die Bearbeitung verschwinde ein großer Teil der natürlichen „Defekte“ im Holz – kleine Hohlräume und Kanäle, die in lebendigen Bäumen Wasser und Nährstoffe transportieren. Am Ende sei das Material 23-mal so hart wie das ursprüngliche Holz. Nachdem es die Forscher in die gewünschte Form gebracht haben, überziehen sie es mit einer dünnen Schicht Mineralöl, um seine Lebenszeit zu verlängern. „Das Messer schneidet ohne Problem ein medium gebratenes Steak“, so Li. Es kann gewaschen und wiederverwendet werden.
Das bearbeitete Holz lässt sich aber auch für andere Zwecke nutzen, wie die Forscher anhand eines Nagels demonstrieren. Auch dieser habe wesentliche Vorteile gegenüber einer Variante aus Stahl: Er rostet nicht. In Zukunft könnte das Material vielleicht noch großflächiger verwendet, so die Hoffnung der Studienautoren, etwa für Bodenbeläge, die nicht durch Kratzer oder anderweitig beschädigt werden können.