News: Rätselhafter Honig
Allmorgendlich fließt am Frühstückstisch der Honig vom Löffel zäh aufs Brötchen und malt dabei eine Art Zickzackmuster auf die Butter, wenn man den Löffel langsam in eine Richtung bewegt. Aber woher kommt nur dieses Zickzackmuster?
Das Phänomen ist häufig im Haushalt zu beobachten: wenn wir den Pfannkuchenteig in die heiße Pfanne geben oder mit Kraft den Senf aus der Tube auf die Bratwurst drücken. Und der Konditor freut sich über den Effekt, wenn er mit flüssiger Schokolade die Torte verziert. Immer faltet sich die zähe Masse zickzackförmig hin und her, sobald sie auf ihre Unterlage trifft. So alltäglich ist das Phänomen, dass kaum jemand darüber nachdenkt, geschweige denn sich wundert.
Nach dem Warum fragte sich jedoch der Wissenschaftler Neil Ribe vom Institut de Physique du Globe in Paris. Er entwickelte ein Modell für die Faltung viskoser Flüssigkeiten. Verschiedene Parameter wie Anfangsdicke des Flüssigkeitsfilms, Gießgeschwindigkeit, Fallhöhe und Eigenschaften der Flüssigkeit – zum Beispiel Zähigkeit, Dichte und Oberflächenspannung – fließen in die Gleichungen mit ein.
Und tatsächlich: Das von Ribe entwickelte Modell kann voraussagen, wie sich eine Flüssigkeit unter den jeweiligen experimentellen Bedingungen verhalten wird und wie häufig sie sich hin- und herfalten wird, wobei Ribe zwischen zwei verschiedenen Arten der Faltung unterschied – der "erzwungenen" und der "freien" Faltung. Die Senftube fällt zum Beispiel in die erste Kategorie: Der Senf ist hochviskos und muss aus der Tube rausgedrückt werden, damit er überhaupt fließt, wohingegen der Honig von allein, das heißt mit Hilfe der Schwerkraft vom Löffel runterläuft. Hier tritt freie Faltung auf. Laborversuche zeigten, dass das vorausberechnete Fließverhalten mit den real beobachteten Experimenten gut übereinstimmte. Und wozu dient das Ganze nun?
Konditoren könnten beispielsweise berechnen, wie sie ein ideales Schokoladenmuster auf der Torte fabrizierten. Aber Spaß beiseite: Diese Theorie wirft unter anderem ein Licht auf die Bewegung von Gesteinsschichten tief im Innern der Erde. So zeigt Gestein, das ins Erdinnere abtaucht, obwohl es scheinbar fest ist, eine Art Fließverhalten – jedoch betrachtet in Zeitmaßstäben von Jahrmillionen. Auch die Lebensmittelindustrie könnte mit Hilfe dieses neuen Modells die Befüllung von Verpackungen mit dickflüssigen Nahrungsmitteln optimieren – womit wir wieder beim Honig wären.
Nach dem Warum fragte sich jedoch der Wissenschaftler Neil Ribe vom Institut de Physique du Globe in Paris. Er entwickelte ein Modell für die Faltung viskoser Flüssigkeiten. Verschiedene Parameter wie Anfangsdicke des Flüssigkeitsfilms, Gießgeschwindigkeit, Fallhöhe und Eigenschaften der Flüssigkeit – zum Beispiel Zähigkeit, Dichte und Oberflächenspannung – fließen in die Gleichungen mit ein.
Und tatsächlich: Das von Ribe entwickelte Modell kann voraussagen, wie sich eine Flüssigkeit unter den jeweiligen experimentellen Bedingungen verhalten wird und wie häufig sie sich hin- und herfalten wird, wobei Ribe zwischen zwei verschiedenen Arten der Faltung unterschied – der "erzwungenen" und der "freien" Faltung. Die Senftube fällt zum Beispiel in die erste Kategorie: Der Senf ist hochviskos und muss aus der Tube rausgedrückt werden, damit er überhaupt fließt, wohingegen der Honig von allein, das heißt mit Hilfe der Schwerkraft vom Löffel runterläuft. Hier tritt freie Faltung auf. Laborversuche zeigten, dass das vorausberechnete Fließverhalten mit den real beobachteten Experimenten gut übereinstimmte. Und wozu dient das Ganze nun?
Konditoren könnten beispielsweise berechnen, wie sie ein ideales Schokoladenmuster auf der Torte fabrizierten. Aber Spaß beiseite: Diese Theorie wirft unter anderem ein Licht auf die Bewegung von Gesteinsschichten tief im Innern der Erde. So zeigt Gestein, das ins Erdinnere abtaucht, obwohl es scheinbar fest ist, eine Art Fließverhalten – jedoch betrachtet in Zeitmaßstäben von Jahrmillionen. Auch die Lebensmittelindustrie könnte mit Hilfe dieses neuen Modells die Befüllung von Verpackungen mit dickflüssigen Nahrungsmitteln optimieren – womit wir wieder beim Honig wären.
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