Hamburg 2001 – wissenschaftliches Programm
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M: Metallphysik
M 15: Symposium Biomaterialien III
M 15.1: Vortrag
Dienstag, 27. März 2001, 15:15–15:45, S8
Nanostruktur von Zellulose und Holzzellwänden — •Martin Müller1,2, Christoph Czihak3,4, Helga Lichtenegger5, Peter Fratzl5, Christian Riekel2, Helmut Schober4 und Gero Vogl3 — 1Inst. f. Experimentelle u. Angewandte Physik, Uni Kiel, 24098 Kiel — 2ESRF, B. P. 220, F-38043 Grenoble Cedex, France — 3HMI, Glienicker Str. 100, 14109 Berlin — 4ILL, B. P. 156, F-38042 Grenoble Cedex 9, France — 5Erich-Schmid-Institut d. Österreich. Akademie d. Wissenschaften, Jahnstr. 12, A-8700 Leoben
Zellulose ist das bedeutendste strukturelle Biopolymer und kommt in den Zellwänden aller Pflanzen vor. Wie viele Polymere ist Zellulose auf verschiedenen Längenskalen hierarchisch strukturiert.
Über Art und Ausdehnung ungeordneter Bereiche, die in diesem Kompositmaterial kristalline Regionen (Mikrofibrillen mit 2 bis 20 nm Durchmesser) verbinden, ist noch wenig bekannt. Mit inelastischer Neutronenstreuung kann gezeigt werden, daß die Mikrofibrillen-Oberflächen stark ungeordnet sind und als „amorphe“ Matrix des Mikrofibrillenverbunds gelten können [1].
Im Verbundmaterial Holz, dessen Hauptbestandteil Zellulose ist, setzt
sich die Struktur–Hierarchie in einer Helix der
Mikrofibrillen in der Holzzellwand fort. Mit der Technik der
Röntgen-Mikrostrahlbeugung [2] läßt sich diese Helix direkt
visualisieren
[3]. Weiterführende Experimente zur Korrelation von Struktur und
mechanischen Eigenschaften sind geplant.
[1] M. Müller et al., Macromolecules 33, 1834-1840 (2000);
[2] C. Riekel, Rep. Prog. Phys. 63, 233-262 (2000);
[3] H. Lichtenegger et al., J . Appl. Cryst. 32, 1127-1133 (1999)