Leuchtender Fälschungsschutz aus Lignin
Phosphoreszenz auf natürlicher Basis entwickelt - Anwendbarkeit in Medizin und auch Sensorik
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Immobilisiertes Lignin lässt Muster leuchten (Fotos: nefu.admissions.cn) |
Bath/Harbin (pte028/24.08.2021/12:30)
Holz, genauer gesagt das darin enthaltene Bindemittel Lignin, hat die Fähigkeit zu phosphoreszieren, also Licht zu emittieren. Das haben britische Forscher genutzt, um ein umweltverträgliches Material zu entwickeln, das Energie mit einer kurzen Wellenlänge, etwa ultraviolettes Licht, absorbiert und dann als sichtbares Licht emittiert. Es lässt sich möglicherweise für eine Vielzahl von Anwendungen einsetzen: Von der Bildgebung im medizinischen Bereich und optischen Sensoren bis hin zu Farbstoffen und Farben, die im Dunkeln leuchten.
Lindenholz wandelt ultraviolettes Licht um
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung der North East Forestry University und der University of Bath stellte fest, dass Lindenholz bei Raumtemperatur schwach leuchtet. Dass dieses Licht kaum zu sehen ist liegt daran, dass das Lignin teilweise von Zellulose verdeckt wird. Deshalb lösten sie den "Holzkleber" heraus und betteten ihn in eine Kunststoffmatrix ein. Das sorgte bereits für eine Verstärkung der Phosphoreszenz. Doch zufrieden waren die Wissenschaftler mit dem Ergebnis noch nicht.
Ungiftig und biologisch abbaubar
"Alles Lignin leuchtet schwach, aber der größte Teil der Lichtenergie geht durch die Bewegung der Ligninmoleküle verloren", sagt Professor Tony James vom Zentrum für Recyclingtechnologien der Universität Bath. Also machte er sich mit seinem Team daran, die Moleküle stärker zu immobilisieren, mit Erfolg. "Unser neues Material hat ein großes Potenzial für die Herstellung eines stabileren, umweltverträglicheren, biologisch abbaubaren und ungiftigen phosphoreszierenden Materials", so James.
Um die Eigenschaften des phosphoreszierenden Naturmaterials zu demonstrieren bestickten die Forscher Stoffe mit Fäden, die sie mit dem phosphoreszierenden Material präpariert hatten. Unter UV-Bestrahlung leuchteten die Muster. Das könne man nutzen, um Fälschungen von Textilien zu verhindern, sagen sie.
"Wir glauben, dass dies nicht nur eine neue Option für umweltverträgliche leuchtende Materialien ist, sondern auch ein neuer Weg für die wertschöpfende Nutzung von Lignin ist, das das wichtigste natürlich vorkommende Polymer ist", sagt Professor Zhijun Chen von der chinesischen Agraruniversität. Die Papierindustrie produziere pro Jahr rund 50 Millionen Tonnen davon, die meist verbrannt werden.
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