Forscher der Universität Osaka haben ein hochtransparentes Material aus rein natürlichem Holz entwickelt, das ohne jegliche Kunststoffzugabe hergestellt wird. Der Schlüssel liegt in einer alkalischen Behandlung mit Kaliumhydroxid (KOH), die nicht nur Lignin entfernt, sondern auch Hemicellulose abbaut und die Zellwandstruktur so verändert, dass die Cellulose-Mikrofibrillen weicher werden. Beim Trocknen kollabieren die Zellwände vollständiger, Luftspalten (Lumina) schließen sich weitgehend und die Lichtstreuung nimmt stark ab – das Holz wird klar, ohne Polymerimprägnierung.
Die am 18. Februar 2026 in Macromolecular Materials and Engineering veröffentlichte Studie zeigt zudem, dass die Transparenz stark anisotrop ist, also richtungsabhängig. Tangentiale Schnitte (parallel zur Jahrringebene) erreichten bei 550 nm Wellenlänge eine Lichtdurchlässigkeit von etwa 69 Prozent, radiale Schnitte (durch die Jahrringe) nur rund 59 Prozent. Bei Verstärkung mit transparentem Polymer lagen tangentiale Proben über 90 Prozent. Ursache ist die Anordnung der Cellulose-Mikrofibrillen in den Zellwänden: Tangentiale Schnitte ermöglichen eine dichtere Kollabierung der Lumina und damit weniger Streuzentren.
Holz ist normalerweise opak, weil Lignin und unzählige mikroskopische Hohlräume das Licht streuen. Entfernt man Lignin allein, wird Holz weißlich-transluzent. Frühere Ansätze zur Erhöhung der Transparenz setzten meist auf Imprägnierung mit Polymeren. Die neue Methode vermeidet Kunststoffe komplett und nutzt allein chemische und physikalische Strukturveränderungen.
„Transparenz entsteht nicht allein durch Ligninentfernung“, erklärt Seniorautor Prof. Masaya Nogi. „Die anisotrope Struktur des Holzes, insbesondere das Cellulose-Mikrofibrill-Gerüst, spielt eine entscheidende Rolle.“ Die Erkenntnis eröffnet Designprinzipien für künftige biobasierte transparente Materialien.
Mögliche Anwendungen reichen von energieeffizienten Fassadenpaneelen für Gebäude über leichte optische Komponenten bis hin zu flexiblen, holzbasierten Elektronikbauteilen. Transparentes Holz gilt als nachhaltige Alternative zu Glas und Kunststoffen, insbesondere da es CO?-speichernd und biologisch abbaubar ist.
Objektiv betrachtet ist der Ansatz vielversprechend, weil er auf einfachen, skalierbaren Prozessen beruht und vollständig plastikfrei bleibt. Die erreichten Transparenzwerte ohne Polymer sind beeindruckend und übertreffen viele frühere delignifizierte Hölzer. Allerdings beschränken sich die Ergebnisse auf Labormaßstab; mechanische Stabilität, Langzeitverhalten unter Witterungseinflüssen, Feuchtigkeitsempfindlichkeit und Produktionskosten in industriellem Maßstab sind noch offen. Die Anisotropie erfordert gezielte Schnittrichtung und könnte die Fertigung komplizieren. Weitere Forschung zu Skalierung, mechanischer Verstärkung und realen Anwendungen ist notwendig, bevor eine breite Markteinführung realistisch wird. Die Arbeit trägt dennoch wesentlich zum Verständnis bei und stärkt die Perspektiven für kreislauffähige, bio-basierte Materialien in der Bauwirtschaft und Technik.
“Anisotropic Transparency of Alkali-Treated Wood,” erschien in Macromolecular Materials and Engineering at DOI: https://doi.org/10.1002/mame.202500389
