Leuchtender Fälschungsschutz aus Lignin

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Phosphoreszenz auf natürlicher Basis
entwickelt - Anwendbarkeit in Medizin und auch Sensorik

Leuchtender Fälschungsschutz aus Lignin
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Immobilisiertes Lignin lässt Muster leuchten (Fotos: nefu.admissions.cn)
Archiv | 28.08.2021 | Das in Holz enthaltene Bindemittel Lignin kann phosphoreszieren, also Licht emittieren. Diese Eigenschaft haben Forscher der North East Forestry University und der University of Bath genutzt, um ein umweltverträgliches Material zu entwickeln, das Energie mit einer kurzen Wellenlänge, etwa UV-Licht, absorbiert und dann als sichtbares Licht emittiert. Eine bessere Bildgebung in der Medizin und auch optische Sensoren sowie neue Farben wären denkbar.

Lindenholz wandelt UV-Licht um
Laut den Experten leuchtet Lindenholz bei Raumtemperatur schwach. Dass dieses Licht kaum zu sehen ist, liegt daran, dass das Lignin teilweise von Zellulose verdeckt wird. Deshalb haben die Forscher den "Holzkleber" herausgelöst und ihn in eine Kunststoffmatrix eingebettet. Das sorgte bereits für eine Verstärkung der Phosphoreszenz. Doch zufrieden waren die Wissenschaftler mit dem Ergebnis noch nicht.


"Alles Lignin leuchtet schwach, aber der größte Teil der Lichtenergie geht durch die Bewegung der Ligninmoleküle verloren", sagt Tony James von der Universität of Bath. Also machte er sich mit seinem Team daran, die Moleküle stärker zu immobilisieren. "Unser neues Material hat ein großes Potenzial für die Herstellung eines stabileren, umweltverträglicheren, biologisch abbaubaren und ungiftigen phosphoreszierenden Materials", so James.


Experimente mit Stoff erfolgreich
Um die Eigenschaften des phosphoreszierenden Naturmaterials zu demonstrieren, haben die Wissenschaftler Stoffe mit Fäden bestickt, die sie mit dem phosphoreszierenden Material präparierten. Unter UV-Bestrahlung leuchteten die Muster. Das könne man nutzen, um Fälschungen von Textilien zu verhindern. "Wir glauben, dass dies nicht nur eine neue Option für umweltverträgliche leuchtende Materialien ist, sondern auch ein neuer Weg für die wertschöpfende Nutzung von Lignin darstellt, das das wichtigste natürlich vorkommende Polymer ist", erklärt Zhijun Chen von der chinesischen Agraruniversität. Die Papierindustrie produziere pro Jahr rund 50 Mio. Tonnen davon, die meist verbrannt würden. (pte)


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