26 Januar 2005

Versteinertes Holz kann schnell produziert werden – Nutzung als Filter?

Forscher haben den langwierigen natürlichen Prozess im Labor in kurzer Zeit nachgemacht

Amerikanischen Wissenschaftlern ist es gelungen, innerhalb von wenigen Tagen Holz versteinern zu lassen. Bei diesem Prozess, der in der Natur Millionen von Jahren dauert, wird nach und nach das organische Material des Holzes durch Mineralien wie zum Beispiel kristallisierte Kieselsäure ersetzt, so dass die ursprüngliche Struktur vollständig erhalten bleibt. Mit dem neuen Verfahren wollen die Forscher die einzigartige Struktur vieler Biomaterialien für technische Anwendungen nutzbar machen. Das berichten Yongsoon Shin und seine Kollegen von den Pacific Northwest National Labors in Richland in der Fachzeitschrift Advanced Materials (Bd. 17, S. 73).

In der Natur entsteht versteinertes Holz, wenn Bäume beispielsweise unter Lavaschichten begraben werden. Ohne Kontakt zum Luftsauerstoff laugen die Holzbestandteile im Lauf der Zeit aus und werden durch Mineralien aus der sie umgebenden Erde ersetzt. Das können Kalkspat, Eisensulfide oder – am häufigsten – Kieselsäuren sein, die nach und nach zu Quarz werden.

Das Rezept für die künstlich versteinerten Holzstücke funktioniert ganz ähnlich, berichten Shin und seine Kollegen: Sie geben kleine Kiefern- und Pappelholzwürfel zwei Tage lang in ein Säurebad und lassen sie dann für weitere zwei Tage in einer Kieselsäurelösung liegen. Anschließend werden die Holzstückchen getrocknet und in einem Ofen zwei Stunden lang bei 1.400 Grad Celsius gebacken. Damit die Würfel während dieser Prozedur nicht mit Sauerstoff in Berührung kommen, ersetzen die Forscher die Luft in der Anlage durch das Edelgas Argon.

Bei diesem Prozess bildet das Silizium der Kieselsäure mit dem Kohlenstoff aus der Holz-Cellulose das keramikartige Siliziumcarbid, schreiben die Forscher. So entsteht ein extrem hartes Material, das aber die gleiche Struktur hat wie Holz – inklusive der vielen feinen Poren und Mikrokanäle. Solche Materialien könnten in Zukunft möglicherweise als Filter oder für chemische Trennungsprozesse eingesetzt werden.

Source: www.wissenschaft.de, Meldung vom 2005-01-26.

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