Adsorbiertes Wasser in Zellulosefasern und Holz: Einfluss auf mechanische Eigenschaften, Struktur und Dynamik

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Das in größtenteils aus Zellulose bestehenden Pflanzenzellwänden stets vorhandene Wasser ist von großem Interesse für unterschiedlichste Wissenschaftszweige. Beispielsweise demonstriert die Schrumpfung von Holz beim Trocknen den großen Einfluss von Wasser auf dessen Struktur und Stabilität. Ziel des vorliegenden Antrags ist die Beantwortung von Fragen aus den Materialwissenschaften (1) und der Physik (2): (1) Wie lässt sich auf mikroskopischer und nanoskopischer Ebene der starke Einfluss von Wasser auf die mechanischen Eigenschaften von Zellulosefasern und Holz erklären? (2) Wie werden Struktur und Dynamik von Wasser durch Absorption in Zellulose verändert? Kann ein Glasübergang beim Einfrieren beobachtet werden? Ist Zellulose dabei ein Modellsystem für hygroskopische Kompositmaterialien? - Diese Fragen sollen mit modernen Techniken der Röntgen- und Neutronenstreuung beantwortet werden.