Holz bzw. Zellulose besteht ja nicht aus Kristallen, sondern Zellen in denen Wasser und Harze gespeichert sind. Bei diesen Temperaturen gefriert das Wasser und dehnt sich aus, worduch die Zellwände aneinandergepresst und verdichtet werden. Außerdem ist dieses Wasser ja quasi Gasförmig im Holz enthalten. Dieses kondensiert und gefriert bei wieder sinkender Temperatur dann zu Wassertröpfchen und Eiskristallen auf dem Holz. Das Holz trocknet also aus.
Bei den Harzen könnte ich mir allerdings eine Kristallisierung vorstellen, die normalerweise ja über viele Jahre erfolgt - evtl. wird das durchs Gefrieren beschleunigt.
Die Ergebnisse beim Holz sind leichtere Zerpanbarkeit, höhere Festigkeit, schnellere Asprache, dynamischeres Verhalten.
Ich fürchte das kann man nicht so einfach sagen. Der Artikel den tikicaster gepostet hat liest sich ehrlich gesagt ein wenig wie Werbung, aber ich will nicht unterstellen, dass nicht ernsthaft experimentiert wurde.
Wie du schon geschrieben hast wird hier eine biologische Zellstruktur stark abgekühlt. Normalerweise platzen, bzw. reissen die Zellen auf durch die Kristallisierung des eingeschlossenen Wassers, was zwar für eine homogene Struktur im Inneren sorgt, aber deutliche Nachteile, speziell was die Robustheit und Haltbarkeit betrifft, nach sich zieht. Mir ist das allgemein bisher so nur bekannt von Gemüse und Obst im Tiefkühler. Das ist oft nach dem Wiederauftauen labberig, verliert seine Festigkeit. Firmen die TK-Kost herstellen, machen das oft per Schockfrost, bei dem die Kristallbildung vom Wasser durch das Abkühlen fast komplett ausbleibt.
Bei Holz muss das nicht die gleichen Konsequenzen haben, zumal der Wasseranteil von getrocknetem Holz deutlich niedriger ist, als bei Obst und Gemüse.
Ansonsten werden die Harze und Wasser nicht in den Zellen von Holz gespeichert. Zumindest nicht nach meiner Kenntnis. Wenn man Holz nass macht, in Harz tunkt oder sonst etwas in der Richtung, dann befindet sich die aufgesogene Flüssigkeit soweit ich weiß zwischen den Zellen.
Meine Biologiekenntnisse sind allerdings auch nicht die Besten, also sind sie mit Vorsicht zu genießen.
Die Stoffe befinden sich auch sicher nicht in gasförmigen, sondern weiterhin in flüssigem Zustand im Holz. Für einen anderen Aggregatszustand müsste es entweder eine Druck-, Volumen- oder Temperaturänderung geben.
Die Letztere geschieht natürlich beim Abkühlen, das Wasser gefriert und dehnt sich zunächst aus (bis -4°C glaube ich). Dabei werden wohl wie du vermutest die Zellwände aneinander gepresst. Anschliessend zieht es sich wieder zusammen bis ca. -180°C, wo die Aufwärmung wieder anfängt. Beim Aufwärmen dehnt es sich wieder aus (wieder bis -4°C). Meine Vermutung was die Tautropfen angeht, ist dass sich beim Erwärmen bis 0°C, wegen dem größeren Volumen ein Reif auf dem Holz bildet. Das Eis wird schlicht und einfach durch die Volumenänderung an Stellen herausgedrückt. Sobald der Reif schmilzt bildet er die Tautropfen. Es wäre aber auch möglich, dass es eine Volumenänderung des Holzes ist, durch die am Ende des Prozesses einfach weniger Platz im Holz für Flüssigkeiten ist.
Wodurch das Holz aber letztendlich spannungsfreier wird ist ziemlich klar. Durch die ständige Volumenänderung in beide Richtungen, wird das Holz praktisch "durchgeknetet" oder "spannt sich an und entspannt sich wieder". Die Zellen haben während dieser Phasen dann die Möglichkeit sich so anzuordnen, wie es für sie energietechnisch optimal ist, bzw. ihren Spannungen nachgeben. Da sämtliche Spannungen eine Kraft sind, können diese also wirken und die Zellen verschieben. Die Spannungen werden also minimal und das Holz ist entspannter.
Ein entspannter Stoff reagiert meist besser auf externe Krafteinwirkung, was den besseren Klang erklären könnte. Das ist allerdings nicht allgemein so und wäre für mich nur ein Indiz.
Ansonsten zum Artikel:
Die Cryo Behandlung verändert die kristalline Struktur des Holzes, nimmt die Eigenspannung aus dem Material und
schafft so einen Zustand des „natürlichen“ Alterns.
Holz hat keine kristalline Struktur. Ob es die Eigenspannung aus dem Material nimmt, kann ich nicht sagen, hört sich aber für mich irgendwie erstmal nach einem dahingeworfenen Statement an. Würde gern irgendwelche Grundlagen für diese Behauptung sehen...
Die Cryo Behandlung bewirkt eine Reduzierung von Eigenspannung im Bauteil: Durch Tiefkühltemperaturen (bis –196°C) wird eine komplette "molekulare" Umwandlung der
z.T. heterogenen Mikrostruktur im Bauteil zu einer homogenen und damit gleichmäßigeren Gitterstruktur in den Legierungen erreicht.
Molekular ist das sicher nicht. Das hieße nämlich, dass sich der gesamte Stoff verändern würde, was wohl kaum der Fall ist. Könnte allerdings sicher per Massenspektrometer herausgefunden werden.
So das wären wohl meine 2 Cent zum Thema. Hoffe ihr habt euch nicht totgelesen. Erfahrungsmässig greife ich auf das zurück was ich in meinem unvollständigen Physikstudium gelernt habe. Es muss nicht alles richtig sein und ich habe sicher irgendwelche besonderen Effekte übersehen, aber im Groben und Ganzen denke ich das Meiste ist richtig.
Ich mag ehrlich kein Fazit abgeben was ich darüber denke und will eigentlich auch nicht widersprechen das gewisse Eigenschaften durch die Cryobehandlung entstehen. Es sind einfach nicht genug Infos um das Ganze wissenschaftlich komplett durchzuarbeiten und auf ein "richtiges" Ergebnis zu kommen.
Dass überhaupt etwas merklich verändert wird kann ich gut glauben, aber ob das Ganze gut, schlecht oder das Richtige für einen selber ist sollte man nicht entscheiden indem man nach wissenschaftlichen Beweisen sucht, sondern sich lieber an die Erfahrungsberichte wenden von Leuten die das schon selbst gemacht oder mitbekommen haben.
