Tropft Flüssigkeit im Vakuum auf eine feste Oberfläche, spritzt es nicht. Damit scheint Luft für das oft lästige und wie bislang angenommen unvermeidliche Verspritzen von Flüssigkeitströpfchen verantwortlich zu sein. Über diese Entdeckung berichteten der Physiker Lei Xu von der University of Chicago und seine Kollegen auf dem Treffen der Amerikanischen Physikalischen Gesellschaft in Los Angeles. Ihre Ergebnisse könnten bei Tintenstrahldruckern, industriellen Waschanlagen und auch bei der Verbrennung von flüssigem Brennstoff zum Einsatz kommen.
Normalerweise spritzt es, sobald Flüssigkeiten auf eine feste Oberfläche auftreffen: Der Tropfen bildet zuerst eine dünne Schicht, die dann in Tausende winziger Tröpfchen zerspringt. Lei Xu ist es nun gelungen, dieses Phänomen zu verhindern. Der Forscher brachte im Inneren einer Vakuumkammer verschiedene Flüssigkeiten, darunter Wasser, Ethanol und Methanol, zum Tropfen. Sobald der Luftwiderstand fehlte, spritzten die Flüssigkeitstropfen beim Aufprall nicht mehr, erklärt Lei Xu.
Wasser verhielt sich dabei ähnlich wie die alkoholischen Flüssigkeiten. Allerdings führt seine höhere Oberflächenspannung dazu, dass es sich generell schlechter verspritzen lässt als beispielsweise Ethanol, meint Lei Xu. Er konnte jedoch durch eine Veränderung des Luftwiderstandes präzise die Menge an Spritzern kontrollieren.
Lange waren Physiker der Meinung, dass Luft keinen Einfluss auf das Spritzen von Flüssigkeiten hat, da sie viel weniger dicht und viskos ist als Wasser, erklärt Wendy Zhang, Physikprofessorin an der University of Chicago. Daher wurde prinzipiell nur die Wechselwirkung des Flüssigkeitstropfens mit der Oberfläche untersucht. Der genaue Mechanismus des Spritzvorgangs blieb dabei jedoch bislang unklar. Zhang führt dies auf eine weit verbreitete menschliche Eigenschaft zurück: Dinge, die sich direkt vor einem befinden, sind oft schwer zu erkennen, eben weil sie immer da sind.
ddp/wissenschaft.de ? Stefanie Offermann
