In der neuesten Ausgabe des Journal of Materials Science DingUMD-Wissenschaftler haben ihren Prozess detailliert beschrieben. Zuerst unterziehen sie natürliches Holz einem chemischen Prozess, der als Ligninentfernung bezeichnet wird, bei dem Lignin (ein Polymer, das Holz und Rinde Steifigkeit verleiht) aus dem Material entfernt wird. Dadurch wird das Holz flexibel und schwammig, was auf den ersten Blick kontraproduktiv erscheinen mag, aber für den nächsten Prozessschritt unerlässlich ist. Die Wissenschaftler verdicken das Holz dann, indem sie es in eine heiße Presse legen, in der sowohl Hitze als auch Druck angewendet werden. Das Ergebnis? Hartholz oder HW ist 23-mal härter als das Ausgangsmaterial.
Die Festigkeit von HW hängt von der darin verpackten Zellulose ab, die fast die Hälfte der natürlichen Inhaltsstoffe des Holzes ausmacht. Zellulose bietet mehr strukturelle Integrität als einige Arten von Keramik und künstlichen Metallen, was Holz zu einer praktikablen Option für das Bauen und Kochen macht.
Prozess der Umwandlung von Naturholz in verstärktes Holz. (Foto: UMD)
Von hier aus geht es nur noch darum, den Sondermüll durch Schnitzen und Polieren mit Mineralöl in ein verwertbares Produkt zu verwandeln (ein wesentlicher Faktor, um den Sondermüll wasserdicht und langlebig zu machen). Das Team von UMD verwendete frisch gepresste Abfälle, um Nägel und Messer herzustellen, die beide ihren traditionelleren metallischen Gegenstücken standhalten. Wie sich herausstellt, sind HW-Schrauben genauso stark wie Stahlnägel, haben aber den zusätzlichen Vorteil, dass sie rostbeständig sind. HW Tafelmesser haben die dreifache Stärke von Tafelmessern aus Stahl – und ja, sie können nach einem köstlichen Steakessen in die Spülmaschine geworfen werden.
Ein Großteil der Motivation des Teams für die Entwicklung der HW-Tools scheint sich auf die Umwelt zu konzentrieren. „Viel verwendete feste Materialien wie Legierungen und Keramiken sind oft nicht erneuerbar und teuer. Ihre Herstellung erfordert einen hohen Energieverbrauch und führt oft zu negativen Umweltauswirkungen.“ Stahl beispielsweise ist besonders anfällig für die Lieferkette Themen Es muss bei extrem hohen Temperaturen geschmiedet werden. Die Suche nach Wegen, große Mengen Naturholz in Schwermüll umzuwandeln, ermöglicht es Wissenschaftlern, das Potenzial für nachhaltige, kostengünstige Alternativen zu aktuellen Herstellungsverfahren zu schaffen.
Darüber hinaus spricht die Eleganz des Holzmessers am Esstisch.
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