Mathematische Modelle, die das Zusammenknüllen von Papier beschreiben, müssen überarbeitet werden: US-Forscher haben festgestellt, dass Papierknäuel unter Druck wochenlang langsam vor sich hinschrumpfen. Anders als bisher vermutet, hängt die endgültige Größe eines Blatts nicht davon ab, wie stark der Druck ist, sondern davon, wie lange er einwirkt.
Es ist so gut wie unmöglich vorherzusagen, wie klein ein geknülltes Papier werden kann oder wann es seine endgültige Form erreichen wird, so das Team um Sidney Nagel von der University of Chicago. Die Forscher hatten in Versuchsreihen zahllose Papierblätter zerknüllt und unter einem schweren Kolben in einem Zylinder unter Druck gesetzt. Selbst scheinbar identische Blätter unter scheinbar identischen Bedingungen gelangten mit unterschiedlicher Geschwindigkeit zur komprimierten Form. Auch machte es einen Unterschied, ob und wie oft ein Papier bereits vorher zerknüllt worden war. Die endgültige Größe wurde nie erreicht – die Forscher errechneten sie durch Annäherung, berichten sie in einem Vorabdruck der Zeitschrift Condensed Matter.
Papier verhält sich beim Knüllen wie ein Haufen steifer Federn, die sich weiterem Druck entgegensetzen. In den Papierfalten speichert sich Energie. Knüllt man ein Blatt Papier per Hand so fest zusammen, wie man kann, so enthält das Objekt immer noch 75 Prozent Luft, so die Forscher. Sie halten die bisherigen mathematischen Modelle für unzureichend, weil sie mindestens zwei Faktoren außer Acht lassen: Zum einen verteile sich die Druck-Energie über das ganze Knäuel, weil Papierstücke beim Knüllen aufeinanderreiben. Zum anderen lassen es die Modelle theoretisch zu, dass das Papier wieder in seine ursprünglich glatte Form zurückkehrt. Sie vernachlässigen, dass Falten und damit gespeicherte Energie zurückbleibt.
Dörte Saße
