Eckige Kanälchen im Nanomaßstab trocknen überraschenderweise sehr viel schneller aus als runde. Diese kuriose Entdeckung haben niederländische Forscher um Jan Eijkel von der Universität von Twente in Enschede gemacht, als sie verschiedene, nur Millionstel Millimeter breite Rillen in einer Glasoberfläche untersuchten. Dabei verschwand das Wasser aus den eckigen Kanälchen zudem umso rascher, je kleiner ihr Durchmesser war. Dieses Phänomen lässt sich durch die Oberflächenspannung des Wassers erklären, glauben die Forscher. Eingesetzt werden könnten die kantigen Röhrchen in Zukunft möglicherweise zur Kühlung von Computerchips oder bei der Entwicklung schnell trocknender Textilien.
Flüssigkeiten zeigen in nur nanometergroßen Kanälchen ein ungewöhnliches Verhalten. So trocknen beispielsweise kleine, flüssigkeitsgefüllte Röhren ? so genannte Kapillaren ? viel schneller aus, als sich das allein durch Verdunstung erklären ließe. Ursache dafür ist ein dünner Flüssigkeitsfilm, der sich an den Kapillarwänden bildet und an ihnen entlang in Richtung Ausgang fließt. Die holländischen Forscher konnten nun Kanälchen kreieren, die sogar noch schneller austrocknen. Dazu ätzten sie winzige, eckige Mulden in Glas, die 72 Nanometer (Millionstel Millimeter) lang und zwischen 2 und 30 Nanometer breit waren. Dann klebten sie eine weitere Glasplatte als Deckel darauf, wodurch Kanäle mit einem trapezförmigen Querschnitt entstanden. Nach dem Einfüllen von Wasser legten die Wissenschaftler die Glasplatte mit den Kanälchen in eine Kammer mit kontrollierter Luftfeuchtigkeit.
Das Wasser trocknete in den Nanokanälchen umso schneller, je geringer deren Breite war. Außerdem hing die Trocknungsrate nicht von der Feuchtigkeit in der Kammer ab, wie es etwa bei runden Kanälen der Fall ist. Nach Ansicht der Forscher lassen sich die gefundenen Ergebnisse mit der Oberflächenspannung des Wassers erklären: Sie treibt das Wasser in die engen Ecken, von wo aus es schneller an das Ende des Kanälchens fließen kann ? unabhängig von dessen Breite und der herrschenden Luftfeuchtigkeit. Nach Ansicht der Forscher könnten solche eckigen Nanokanäle bei der Kontrolle von Kühlflüssigkeiten in Computerchips verwendet werden. Möglicherweise ließen sich mithilfe der neuen Erkenntnisse auch Textilien entwickeln, die Schweiß sogar an den schwülsten Tagen schnell verdunsten lassen.
Online-Dienst der Fachzeitschrift Science. ddp/wissenschaft.de ? Martina Feichter
