Materialforschung

Messer aus Holz härter und schärfer als Stahlmesser

Dennis L.

Ein Team aus US-Wissenschaftlern ist es gelungen ein recht einfaches und kostengünstiges Verfahren zu entwickeln, welches Holz härter und schärfer als Stahl machen kann. Diese Entdeckung eröffnet Holz als harten Werkstoff nicht nur völlig neue Türen, es kann langfristig auch der Umwelt zugute Gute kommen.

Maryland (U.S.A.). Ein Team von Wissenschaftlern der University of Maryland hat herausgefunden, wie man Holz so behandeln kann, dass ein daraus hergestelltes Messer dreimal schärfer ist als ein herkömmliches Tafelmesser mit einer Stahlklinge. Das Holz selbst wird durch das Verfahren um den Faktor 23 härter.

Den Wissenschaftlern ist es gelungen, mit einem im Verhältnis einfachen und preiswerten Verfahren, einfaches Holz so zu behandeln, dass es extrem an Härte gewinnt. Experimente zeigen, dass Messer aus diesem Holz nicht nur schärfer und Härter als herkömmliche Stahlmesser sind, auch Nägel und Schrauben können so aus dem Naturstoff hergestellt werden. Ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftler im Fachmagazin Matter.

Zellulose eignet sich zur Herstellung harter Gegenstände

Wie Studienleiter Teng Li erklärt, war die Idee, Holz als Material für Messer zu verwenden, recht naheliegend. Schließlich eignet sich Zellulose bereits gut für die Herstellung von robusten Gegenständen. Das einzige Problem sind die Zusatzstoffe wie Hemicellulose und Lignin, die dafür verantwortlich sind, dass Holz weich bleibt. Diese Stoffe könnten jedoch leicht aus dem Holz gelöst werden, indem man es einfach unter hohem Druck kocht.

Zu diesem Zweck wird das Holz in einem Bad aus Natriumhydroxid und Natriumsulfit gekocht. Dadurch erhält das Holz eine eher schwammige Konsistenz. Wenn dieser Punkt erreicht ist, wird das Holz mehrere Stunden lang einem Druck von 20 Megapascal (200 bar) ausgesetzt. Bei diesem Verfahren werden die weicheren Teile des Holzes entfernt, die zum Schärfen nicht benötigt werden. Anschließend wird das Holz mit entmineralisiertem Wasser gewaschen, auf 100 Grad Celsius erhitzt und bei dieser Temperatur getrocknet. Anschließend wird das Holz geölt und es ist für die weitere Verarbeitung bereit.

Hölzer können später einfach kompostiert werden

Für die Studie entwickelte ein Forscherteam einen Prototyp eines Messers aus Lindenholz. Das Team führte eine Reihe verschiedener Tests durch, um die Haltbarkeit und Härte zu messen. Laut dem Forscher Fu Changxun müssen sich die Nutzer keine Sorgen um die Haltbarkeit machen, da alle Hartholzarten für diese Methode geeignet sind. Um die Klinge scharf zu halten, muss das Messer von Zeit zu Zeit mit Naturöl eingerieben werden. Wenn das Messer richtig gepflegt wird, kann die Schärfe über einen langen Zeitraum erhalten bleiben. Sobald die Lebensdauer des Objektes dann doch irgendwann einmal abgelaufen ist, kann es ganz einfach kompostiert werden.

Mit dem gleichen Verfahren stellten die Forscher Nägel und Schrauben her. Auch diese erwiesen sich in puncto Härte und Dauerhaftigkeit als geeignete Alternativen zu den gängigen Stahlsorten - wenn letztere durch das typische Kunststoffverhalten von Holz geprägt sind. Letztlich könnte das neue Verfahren Holz zu einer ökologischen Stahlalternative im Allgemeinen und zu einer besonders ökologischen Kunststoffalternative in vielen Bereichen machen.

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