Holzbalken können bald Betonträger ersetzen
Verfahren der Nanjing Universität zur chemischen und mechanischen Veredelung für mehr Festigkeit
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Holzkonstruktion: Tragfähigkeit von Balken wird besser (Foto: Karolina Grabowska, pixabay.com) |
Nanjing/College Park (pte019/26.03.2025/11:30)
Forscher der Nanjing Universität um Dafang Huang und Jie Li haben eine neue Technik entwickelt, mit der sich Holz verdichten lässt, sodass es eine mit Stahlbetonbalken vergleichbare Tragfähigkeit erhält. Holz besteht aus hohlen Fasern, die in eine Richtung verlaufen. Zusammengehalten werden sie von dem natürlichen Polymer Lignin. Die feinen Hohlräume sind dafür verantwortlich, dass es an Tragfähigkeit mangelt. Das neue Verfahren beseitigt die Hohlräume in den Holzfasern.
Veredelung in zwei Schritten
Die Forscher kochen Bretter in einer Mischung aus Natriumhydroxid und Natriumsulfit. Dadurch wird ein Teil des Lignins entfernt. Dieser Block wird dann in eine erhitzte Mischung aus Lithiumchloridsalz und einem Lösungsmittel namens Dimethylacetamid getaucht. Dadurch quillt die Zellulose und dehnt sich nach innen aus. So werden die hohlen Fasern zusammengequetscht, die Hohlräume entsprechend ausgefüllt.
Das derart behandelte Holz trocknet dann zehn Stunden lang bei Raumtemperatur an der Luft. Dabei schrumpft es gleichmäßig von allen Seiten nach innen, behält aber seine ursprüngliche Länge bei. Das so veredelte Holz hat eine "ultrahohe Zugfestigkeit, Biegefestigkeit und Schlagzähigkeit", wie die Forscher betonen. Es übertrifft auch Holz, das mit herkömmlichen Methoden verdichtet wurde, bei denen die Fasern ohne Vorbehandlung unter hohem Druck zusammengequetscht werden.
Ähnliches Verfahren in den USA
Ein ähnliches Verfahren hat Liangbing Hu von der University of Maryland entwickelt. Er begnügte sich mit dem ersten Schritt, dem Kochen, und presste das Holz dann auf ein Fünftel einer ursprünglichen Dicke zusammen. Auf diese extrem hohe Verdichtung, die das spezifische Gewicht drastisch erhöht, haben die Forscher in China verzichtet, ohne große Einbußen bei der Festigkeit hinnehmen zu müssen.
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