Dem Superleim auf der Spur

Dem Superleim auf der Spur
Die Polymere Zellulose und Xylan – beides Bestandteile pflanzlicher Zellwände – bilden gemeinsam eine der stärksten Verbindungen in der Natur. Lange Zeit war es für die Wissenschaft nicht nachvollziehbar, was die beiden Moleküle dazu bringt, so stark aneinander-zuhaften. Ein Forschungsteam der University of Cambridge unter der Leitung von Univ.-Prof Paul Dupree hat dieses Rätsel nun gelöst. Die derart gewonnenen Erkenntnisse über den „Superleim“ könnten im Holzbau, bei der Papierherstellung oder in der Agrarindustrie eine wahre Revolution auslösen.

Die Forscher fanden dank der solid state nuclear magnetic resonance (kurz ssNMR, ähnelt in der Anwendung einem MRI Scanner) auf Nanobasis heraus, wie die Zusammenarbeit beider Stoffe zustande kommt: Bei der Analyse ging es besonders um die innere Stabilität von Pflanzen und Holz. Diese entsteht durch eine Art Klebstoff, der in den Zellwänden der Pflanzen für Festigkeit sorgt. Dafür ist die Verbindung der Stoffe Zellulose und Xylan zuständig. Die Zellulose veranlasst das Xylan dazu, sich zu entwirren und neu an die Zellulose zu binden. Das Xylan umschließt und schützt dann die Zellulose. Dabei entstehen extrem starke Strukturen – eine Art Superleim.

Mit Holz Wolkenkratzer bauen
Paul Dupree arbeitet momentan an einem Projekt für das "Centre for Natural Material Innovation". Mithilfe der neuen Erkenntnisse wollen die Forscher ganze Wolkenkratzer mit modifiziertem Holz bauen. Denn weiß man, wie der Zellklebstoff entsteht, bietet das auch einige Möglichkeiten ihn zu verändern und in größerem Maßstab nutzbar zu machen.

Sollte es tatsächlich gelingen, einen wie auf oben angeführten Prinzip basierenden Leim zu entwickeln, könnte das die Holzindustrie sowie den Holzbau maßgeblich beeinflussen, glauben die Wissenschaftler.
Außerdem soll die Entdeckung auch großen Einfluss auf die Herstellung von holzbasierten Produkten, wie Papier und Biotreibstoff, haben: Das neue Verständnis über die chemische Zusammensetzung von verholzten Zellen könnte dazu führen, dass diese Produkte künftig mit sehr viel geringerem Energieeinsatz hergestellt werden.

Hier finden Sie die englische Originalquelle.

Bild: HAUT, ein 73 Meter hoher holzumrahmter Turm soll in Amsterdam erbaut werden. Copyright by Team V Architectuur.


13. Feber 2017 | tp | Facebook | Twitter