Branche
Waldvermessung mit KI
Ein Forschungsteam der deutschen Hochschule München entwickelt neuartige Methode zur präzisen Waldanalyse aus der Luft mittels Künstlicher Intelligenz.
21.01.25
Holz, das leuchten kann
Branche,
17.12.24
Natürlich leuchtendes Holz wurde das erste Mal vor rund 2400 Jahren durch den griechischen Philosophen Aristoteles beschrieben. Foto: Empa
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Forschende der Schweizer Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt Empa bringen Laubholz zum Leuchten.
Gelungen ist dies den Forschenden mithilfe eines Schmarotzers: Der Hallimasch-Pilz ist ein Erreger der Weißfäule bei Bäumen und damit eigentlich ein Holzschädling. Manche Arten produzieren den Naturstoff Luciferin, der in einem zweistufigen enzymatischen Prozess zum Leuchten angeregt wird – von Pilzfäden durchzogenes Holz strahlt daher ein grünes Licht aus. Genau genommen lässt sich das verwobene Gebilde aus Pilz und Holz als natürliches Biohybrid bezeichnen, eine Kombination von lebenden Materialien.
AUS DER NATUR INS LABOR
Doch was der Natur scheinbar mühelos gelingt, war für die Biotechnologie bisher eine zu große Herausforderung. Nun ist es dem Empa-Team erstmals gelungen, den Prozess unter kontrollierten Bedingungen im Labor zu induzieren und zu steuern. Nachdem die Leuchtpilze in der Natur aufgespürt, im Labor analysiert und ihr genetischer Code entziffert wurde, entpuppte sich der Ringlose Hallimasch als besonders leistungsstark. Nach Vorversuchen mit verschiedenen Holzarten wurde mit Balsaholz gestartet, einem Holz mit besonders geringer Dichte.
FEUCHTIGKEIT BEVORZUGT
Mittels Spektroskopie beobachteten die Forschenden, wie der Pilz in den Balsaholz-Proben Lignin abbaut, das für Steifigkeit und Druckfestigkeit verantwortlich ist. Dass damit die Stabilität des Holzes jedoch nicht verschwindet, zeigten Röntgen-Diffraktionsanalysen: Die Cellulose, die im Holz für Zugfestigkeit sorgt, blieb intakt. Maximale Leuchtkraft erreichte das Biohybrid aus Pilz und Holz nach drei Monaten Inkubation im Brutschrank. Dabei mag es der Ringlose Hallimasch besonders feucht, die Balsaholz-Proben nahmen in dieser Zeit das Achtfache ihres Gewichts an Feuchtigkeit auf.
LEUCHTKRAFT IN GRÜN
Beim Kontakt mit Luft beginnt schließlich die Enzymreaktion im Holz. Das Leuchten strahlt am stärksten nach zehn Stunden, wobei grünes Licht mit einer Wellenlänge von 560 Nanometer abgestrahlt wird. Derzeit hält der Prozess rund 10 Tage an, jetzt optimiere man die Labor-Parameter, um die Leuchtkraft künftig weiter zu steigern, heißt es. Neben Anwendungen im technischen Bereich könnte Leuchtholz zu Designmöbeln oder Schmuck verarbeitet werden.
