Äußerlich sieht man dem Holz seine Behandlung gar nicht an – die neue Impägnierung ist kaum färbend, so dass die typische Holzoberfläche erhalten bleibt. Das Geheimnis sind Nanopartikel aus Silizium- oder Titanverbindungen, die im Holz entstehen und dieses dauerhaft vor Pilzbefall schützen.
Im Vergleich zu nicht behandeltem Holz zeigten die imprägnierten Proben eine verringerte Feuchtigkeitsaufnahme um bis zu 50 Prozent, während sich die Biegefestigkeit um bis zu 40 Prozent erhöhte. Das Material hat auch eine bessere Beständigkeit gegenüber Feuer – im optimalen Fall lag die flammenhemmende Wirkung bei bis zu 80 Prozent. Die Testergebnisse nach 16 Wochen deuten daraufhin, dass der Schutz dauerhaft ist.
Die Forscher der deutschen BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung und des Burkhardt-Instituts der Georg-August-Universität Göttingen hatten nach umweltfreundlicheren Alternativen zu herkömmlichen Verfahren gesucht. In einem ersten Schritt wurde dafür ofengetrocknetes Kiefernsplintholz, das besonders anfällig gegenüber Schädlingen ist, mit Silizium- und Titanalkoholat-Lösungen auf Ethanol- oder Isopropanol-Basis im Vakuum durchtränkt. Die Alkoholate werden hydrolisiert und es entstehen heterogene Stoffgemische, so genannte Suspensionen, die die Nanopartikel enthalten.
Zur Anwendung kam dabei der so genannte Sol-Gel-Prozess. Ein „Sol“ nennen Wissenschaftler eine Suspension von sehr kleinen festen Teilchen (mit einer Größe von einigen Nanometern) in einem flüssigen Medium. Der Sol-Gel-Prozess ist eine Synthesemethode bei der durch Hydrolyse und Kondensationsreaktion zunächst ein Sol und dann durch Vernetzung der Solpartikel ein festes Gel gebildet wird. Die Einlagerung führe dazu, dass die Materialien einen deutlich messbaren Schutz gegen holzzerstörende Braunfäulepilze aufweisen und der Brandschutz und die Härte des Holzes verbessert wird.
Großes Potential sehen die Wissenschaftler in ihrer Methode mit nicht-giftigen Stoffen, die keine toxischen Substanzen freisetzen. In einem nächsten Schritt wird ein Austausch der derzeit noch verwendeten Lösungsmittel wie Ethanol oder Isopropanol durch Wasser angestrebt.