Eine neue Behandlungsmethode erlaubt die Härtung von Holz auf ein Niveau, das Stahl in den Schatten stellt. Ein Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern hat herausgefunden, wie sie Holz so behandeln können, dass ein daraus produziertes Messer dreimal schärfer als ein konventionelles Tischmesser mit Stahlklinge ist. Das Holz selbst wird durch das Verfahren um den Faktor 23 härter.

Einem Forschungsteam von der Universität von Maryland im gleichnamigen US-Bundesstaat ist es gelungen, ein vergleichsweise simples Verfahren zu definieren, dass den Naturstoff Holz so stark härtet, dass daraus Messer, aber auch Nägel und Schrauben hergestellt werden können. Das Verfahren haben sie jüngst im Fachmagazin Matter beschrieben.

Wie Studienleiter Teng Li erläutert, war der Gedanke, Holz als Material etwa für Messer zu verwenden, durchaus naheliegend. Immerhin sei Zellulose schon gut zur Fertigung robuster Gegenstände geeignet. Problematisch seien nur die Zusatzstoffe wie Hemicellulose und Lignin, die verantwortlich dafür seien, dass Holz weich bleibt. Allerdings könnten diese Stoffe leicht aus dem Holz gelöst werden.

Dazu müsse das Holz lediglich in einem Bad aus Natriumhydroxid und Natriumsulfit gekocht werden. Das soll dazu führen, dass das Holz eine eher schwammige Konsistenz annimmt. Ist dieser Punkt erreicht, wird das Holz über mehrere Stunden einem Druck von 20 Megapascal (200 Bar) ausgesetzt. Das entspricht etwa dem Luftdruck in Pressluftflaschen von Atemschutzgeräten.

Dabei sollen Hemicellulose und Lignin aus dem Holz gepresst werden. Danach wird das Holz mit demineralisiertem Wasser gespült. Nach einer Trocknung bei Temperaturen von 100 Grad Celsius wird das Holz in ein Ölbad gelegt. Dann ist es für die Weiterverarbeitung vorbereitet, kann also in Form geschnitzt und erforderlichenfalls geschärft werden.

Das Forschungsteam hat für seine Studie Lindenholz verwendet, hält jedoch im Grunde alle Hartholzarten für geeignet. Dabei müssten sich Nutzerinnen und Nutzer keine Gedanken wegen der Haltbarkeit machen, verspricht Li. Ab und an müsste das Messer zwar mit Naturöl eingerieben werden, dann aber sei es langlebig einsatzfähig. Ist das Messer eines Tages nicht mehr gebrauchsfähig, könne es schlicht kompostiert werden.

Nach dem gleichen Verfahren haben die Forschenden Nägel und Schrauben hergestellt. Auch die erwiesen sich als taugliche Alternativen zu ihren gängigen Pendants aus Stahl – mit dem zusätzlichen Vorteil, dass Holz nicht rostet. Letztlich könnte das neue Verfahren Holz ganz generell zu einer ökologischen Stahl-, aber auch zu einer noch weitaus ökologischeren Kunststoffalternative werden lassen.