science >> Wetenschap >  >> Chemie

Houtalternatieven vinden voor bedreigde ebbenhout

Een viool met een toets van Zwitsers ebbenhout. Krediet:Wilhelm Geigenbau AG, Suhr

Zoals veel tropische houtsoorten, ebbenhout is een bedreigde diersoort die lastig te gebruiken is, zoals bij de fabricage van instrumenten. Ondanks strikte handelsregels, ebbenhout aandelen kelderen. Er is dringend een vervanger nodig. En dit is waar de Empa spin-off Swiss Wood Solutions om de hoek komt kijken. "Zwitsers ebbenhout", bestaat uit gemodificeerde Zwitserse esdoorn, die over dezelfde eigenschappen beschikt als ebbenhout - een duurzame en volledig legale oplossing.

Een jonge violist landt in Berlijn, zijn boete, duur instrument in zijn bagage en staat te popelen om de volgende avond het podium op te gaan. Hij wordt tegengehouden bij de douane. Een uur later, hij verlaat het vliegveld - afgezien van zijn viool, die in beslag is genomen. Zoals veel violen, het instrument van de jonge muzikant heeft een staartstuk en toets van ebbenhout, een tropisch hout dat op de lijst van beschermde houtsoorten van de Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora (CITES) staat. Vandaar, ebbenhout mag alleen worden ingevoerd als de legale herkomst van het materiaal bij de douane kan worden aangetoond. Naast de grondstof, sommige van de 183 CITES-landen reguleren ook eindproducten, zoals muziekinstrumenten. Als resultaat, veel muzikanten zijn terughoudend om met hun instrumenten te reizen, omdat het te riskant is om ze door de douane te krijgen. Tal van instrumenten zijn al in beslag genomen. Echter, reizen is niet het enige probleem. Iedereen die in deze instrumenten handelt, kan strafrechtelijk worden vervolgd als hij de juridische herkomst van het materiaal niet kan bewijzen. Zelfs het aanbieden van dergelijke producten op een internetplatform kan uiteindelijk worden gerapporteerd.

Een Zwitsers alternatief voor bedreigde tropische houtsoorten

Terug naar onze ontluikende violist:hij wil de tour graag voortzetten met zijn fijne instrument. En natuurlijk wil hij geen problemen hebben met de douane. Bovendien, hij wil er zeker van zijn dat hij zijn waardevolle instrument desnoods legaal kan verkopen. Maar hij heeft geen certificaat dat de herkomst aangeeft van het hout waarvan zijn viool is gemaakt. Zijn vioolbouwer vertelt hem dat alleen ebbenhout voldoende is:de hardheid van het tropische hout, goede verwerkbaarheid en uitstekende geluidseigenschappen maken het gewoon het ticket voor het maken van viool. Daarnaast, zijn elegante donkere kleur is een echte blikvanger. Beuken of Zwitserse esdoorn zijn geen patch. Of zijn ze? Onderzoekers van Empa's Laboratory for Applied Wood Materials en de voorzitter van Wood Materials Science aan de ETH Zürich waren mede-oprichter van de start-up Swiss Wood Solutions en ontdekten een manier om Zwitserse houtsoorten aan te passen zodat ze de eigenschappen vertonen van bedreigde tropische houtsoorten zoals ebbenhout of grenadille. (De laatste wordt voornamelijk gebruikt om klarinetten en hobo's te maken.) Zwitserse esdoorn uit duurzame bosbouw wordt gesneden en geweekt in een waterige oplossing. Het hout wordt vervolgens gedroogd en geperst met behulp van een hete pers, waardoor de houteigenschappen die zo belangrijk zijn voor instrumentfabrikanten op maat kunnen worden gemaakt. Om een ​​klarinet te maken, bijvoorbeeld, je hebt een lagere houtdichtheid nodig dan voor viooltoetsen. Ook de eisen aan kleur en geluidsgeleidingssnelheid verschillen, als Oliver Kläusler, CEO van Swiss Wood Solutions, legt uit:"Onze techniek stelt ons in staat om deze parameters zelf te bepalen, wat betekent dat een vioolbouwer het instrument heel precies kan afstemmen."

Een Zwitsers ebbenhouten cello-staartstuk - nog steeds ongeverfd maar al met de fysieke eigenschappen van ebbenhout. Krediet:Wilhelm Geigenbau, Suhr.

Nog beter dan het origineel

De spin-off is niet het eerste bedrijf dat zich specialiseert in alternatieven voor tropisch hout. Er zijn al vergelijkbare materialen, zoals hout en synthetische composieten of koolstofmaterialen. Daarom, in het voorjaar van 2017, Kläusler voerde geluidstesten uit met professionele musici en muziekstudenten om deze materialen direct te vergelijken. Het bemoedigende resultaat:Swiss Ebony kwam op de eerste plaats met echt ebbenhout. De vioolbouwer Boris Haug uit Suhr gebruikte het materiaal om staartstukken te maken voor professionele instrumenten, die vervolgens wekenlang werden gespeeld. "Een muzikant aarzelde om ons cello-prototype terug te geven en stelde voor om ons in plaats daarvan haar eersteklas ebbenhouten staartstuk te laten, " zegt Kläusler. Haar uitleg:haar cello klonk "sexier" dan ooit met Swiss Ebony. De ebbenhouten vervanger kan zijn natuurlijke rolmodel al evenaren qua prijs, te. Echter, Kläusler en zijn team willen de productiekosten nog verder verlagen. Ook hechten ze veel waarde aan het milieuvriendelijk en duurzaam maken van het gehele productieproces. Swiss Wood Solutions is momenteel op zoek naar investeerders om het product op de markt te brengen. De tot nu toe uitgevoerde ontwikkeling werd gefinancierd door twee subsidies van de Gebert Rüf Foundation. Bovendien, de spin-off is gecoacht vanuit verschillende zakelijke invalshoeken, waaronder deskundigen van de Commissie voor Technologie en Innovatie (CTI), Empa's bedrijfsincubator glaTec en Venture Kick.

Meer dan muziek

Het nieuwe materiaal:een Swiss Ebony two-by-four van Zwitserse esdoorn. Krediet:Empa

In de toekomst, Swiss Ebony kan zelfs worden gebruikt voor andere lifestyle-producten, zoals horlogecomponenten, biljartkeuen en meshandvatten. Zoals uit gesprekken met potentiële klanten bleek, deze markten worden geconfronteerd met zeer vergelijkbare uitdagingen als de muziekinstrumentensector. Ook werkt de spin-off aan een nieuwe methode om haar houten producten te verven, wat extra potentiële toepassingen voor het materiaal zou moeten openen. "Maar dat is nog steeds een utopie, ", zegt Kläusler. "Het directe doel is om muzikanten uit te rusten met instrumenten van topkwaliteit. Duurzaam en ecologisch.” En misschien kunnen orkesten zonder twijfel weer op wereldtournee. En met een gerust geweten, te.