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Technik
10.04.2018 - Wissenschaftlern der University of Maryland in den USA ist es gelungen, aus Balsaholz einen schwammartigen Werkstoff zu schaffen, der sich reversibel zusammenpressen lässt.

Das neue Material ist leicht und lässt sich mindestens auf die Hälfte seines Volumens zusammenpressen. Foto: Welt der Physik / C. Chen et al.

Mithilfe einer chemischen Behandlung konnten Liangbing Hu und seine Kollegen die Dichte des Ausgangsmaterials noch weiter verringern, berichtet „Welt der Physik“ online. Dazu wurde das Balsaholz mehrere Stunden in einer Lösung aus Natriumhydroxid und Natriumsulfit gekocht, wobei die starren Zellstrukturen im Holz und ein Großteil des enthaltenen Lignins und der Hemizellulose ausgewaschen wurden: „Zurück blieb eine aus weißer Zellulose bestehende poröse Masse.“

Diese kochten die Forscher wiederum mehrere Stunden in einer Wasserstoffperoxid-Lösung, wodurch sich laut „Welt der Physik“ aus den Bruchstücken der Zellwände eine regelmäßige Wabenstruktur mit Wabendurchmessern von etwa 25 Mikrometern bildete. Diese flexible Struktur habe sich über einen Verkohlungsprozess bei 1000 Grad Celsius dauerhaft stabilisieren lassen, so der Bericht.

Das Ergebnis dieser Prozedur sei ein schwarzes schwammartiges Material, dessen Dichte lediglich ein Fünftel des ursprünglichen Wertes beträgt. Der geschaffene Werkstoff lässt sich wie ein echter Schwamm mehrere Tausend Male mindestens auf die Hälfte seines Volumens zusammenpressen und nimmt anschließend wieder seine ursprüngliche Form an. „Abhängig von der Kompression veränderte sich der elektrische Widerstand, sodass sich das neue Material auch als Drucksensor eignet“, schreibt „Welt der Physik“.

Anders als chemisch synthetisierte Materialien aus Graphen oder Karbonfasern ließen sich die Holzschwämme nachhaltiger und günstiger produzieren: „Die Materialforscher können sich schon jetzt vielfältige Anwendungen vorstellen – von der Reinigung belasteten Wassers bis hin zu einem neuen Gerüstwerkstoff für Elektroden in Batterien.“ (cst)

Bericht „Welt der Physik“

Webseite University of Maryland

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