Materialwissenschaften

Holz erhält neue Eigenschaften

publiziert: Montag, 11. Apr 2016 / 16:03 Uhr
Holz soll magnetisch und wasserfest werden.
Holz soll magnetisch und wasserfest werden.

Dübendorf ZH - Wasserabweisend oder sogar magnetisch - Forschende der Empa verleihen einem der ältesten Werkstoffe der Welt neue Merkmale. Sie arbeiten unter anderem an einem hölzernen Lavabo als Härtetest für ihr wasserfestes Holz.

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Gartenmöbel bestehen oft aus Tropenhölzern wie Teak, da sie besonders wetterfest sind. Um mehr auf lokale Hölzer setzen zu können, müsste man diese haltbarer - sprich wasserfester - machen. Forscher um Etienne Cabane vom Forschungsinstitut Empa arbeiten daran, Holz bis ins Innerste wasserabweisend zu machen. Dafür bringen sie Kunststoffe - sogenannte Polymere- ins Holz ein.

Wie die Empa in der aktuellen Ausgabe ihres Forschungsmagazins «Empa Quarterly» schreibt, ist dieser Prozess allerdings nicht ganz einfach. Es brauche dafür eine gute Trägerflüssigkeit. Wasser wäre zwar ideal, lässt die Holzfasern jedoch aufquellen, was man ja gerade verhindern wolle. Chemische Lösungsmittel funktionieren, seien aber weder gesund noch umweltfreundlich.

Verbundstoff aus Holz und Polymeren

Zumindest konnten die Forscher so zeigen, dass die Idee im Labor funktioniert: Sie brachten Moleküle namens «Styrene» in die Zellzwischenräume ein. Anders als natürliche Stoffe wie Flavonoide und Terpene, die auch Teakholz so widerstandsfähig machen, lassen sich die Styrene nicht durch Wasser herauslösen.

So entstand ein wasserabweisendes Holz-Kunststoff-Verbundmaterial. Allerdings erreichen die Wissenschaftler mit dieser Methode nur die äussere, wenige Millimeter dicke Schicht. Für ein dickes Stück Holz, wie zum Beispiel ein Lavabo, an dem Cabane und sein Team gerade arbeiten, setzen sie auf eine andere Technik: Sie schneiden das Holz in dünne Schichten, behandeln es und kleben es wieder zusammen.

Bevor das wasserfeste Holz allerdings markttauglich wird, müssen die Forscher noch die chemischen Lösungsmittel durch unbedenkliche Alternativen ersetzen.

Anziehendes Material

Ein anderes Team um Empa- und ETH-Forscherin Vivian Merk arbeitet daran, Holz magnetisch zu machen, wie im «Empa Quarterly» beschrieben wird. Interessant wäre das Material beispielsweise für die Autoindustrie, um Holzarmaturen Zusatzfunktionen zu verleihen. Oder für Spielzeuge oder Möbel.

Um ein Stück Holz zu magnetisieren legen Merk und ihre Mitarbeitenden das Holz zunächst in eine sehr saure Lösung, die Eisenchloridsalze enthält, bis die Flüssigkeit ins Innere des Materials vorgedrungen ist. Anschliessend wird das Holz in eine starke Lauge überführt, so dass Eisenoxid Nanopartikel im Inneren jeder Holzzelle ausfallen. Diese machen das Holz magnetisch.

(bg/sda)

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