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Ein Möbelstück mit integrierter Beleuchtung, das keine komplizierte Verkabelung benötigt, denn der Strom fliesst direkt durch die Holzplatten – möglich macht das eine spezielle Holzwerkstoffplatte, die von Forschenden des Instituts für Werkstoffe und Holztechnologie IWH der Berner Fachhochschule BFH unter der Leitung von Heiko Thömen entwickelt wurde. Das Geheimnis: Im Innern der Platte befinden sich zwei dünne Schichten mit einem geringen Anteil Karbonfasern, durch die der Strom fliessen kann.

In einer ersten interdisziplinären Konzeptstudie, zusammen mit dem Fachbereich Architektur und dem BFH-Departement Technik und Informatik, hatten es die Forscherinnen und Forscher 2019 bereits geschafft, eine schwachstromleitende Holzwerkstoffplatte zu entwickeln.

In der nachfolgenden Machbarkeitsstudie wurde die Platte weiterentwickelt und verbessert, und es konnte daraus ein voll funktionsfähiger Prototyp nach Designentwurf von Charles Job vom Fachbereich Architektur gebaut werden. Die gut verarbeitbare optimierte Platte besteht aus fünf Schichten, wobei die beiden äusseren Schichten der Oberfläche von herkömmlichen Holzwerkstoffen entsprechen und dadurch mit Furnier oder Laminat beschichtet werden können. 

Sensoren und Schalter aus Holz

Ein Forschungsteam der Empa und des Instituts für Baustoffe der ETH Zürich hat eine Methode entwickelt, um die Oberfläche des Holzes durch Graphitisierung auf einfache Weise elektrisch leitfähig zu machen und so beispielsweise Holz-Touch-Panels und Sensoren herzustellen. Der Trick: Die Vorbehandlung des Holzes mit einer eisenhaltigen Tinte. Für das Projekt unter Leitung von Ingo Burgert und Guido Panzarasa setzten die Forschenden Fördergelder des Schweizerischen Nationalfonds ein.

Die neue Methode basiert auf einem bereits bekannten Verfahren, der sogenannten laserinduzierten Graphitisierung, um leitfähige Bahnen auf Holz zu erzeugen: Hierzu graviert ein Laser feine Linien in Furniere ein – dabei erhitzt die Energie des Laserstrahls das Holz so, dass sich der darin enthaltene Kohlenstoff in leitfähigen Graphit umwandelt. Als Katalysator-Material wird eine Mischung aus Eisensalz und einem pflanzlichen Gerbstoff eingesetzt.

Als Praxistest hat das Team mit dieser Methode probeweise elektronische Elemente aus weniger als einem halben Millimeter dicken Fichten-, Kirsch- und Buchenfurnieren hergestellt. Zum Beispiel biegbare Dehnungssensoren: Diese könnten laut Dreimol − optisch unauffällig integriert – tragende Holzbauteile im Bauwesen überwachen. Die Forschenden konnten das hauchdünne Holz auch durch eine elektrolumineszierende Schicht zum Leuchten bringen. Trotz der Maserung des Furniers stellte sich eine homogene Beleuchtung ein.

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