Tropft der Hahn über dem Wasserbecken, so hüpfen die Tropfen für Sekundenbruchteile wie kleine Gummibälle auf der Wasseroberfläche. Das Verhalten bewirkt eine “Haut”, die das Spülmittel bildet. Französische Forscher haben jetzt festgestellt, dass die Fallhöhe keinen Effekt auf die “Lebensdauer” der Tropfen hat und dass sich die Zeit, bevor die Tropfen mit dem Spülwasser verschmelzen, auf eine charakteristische Formel bringen lässt. Die Physiker wollen mit ihrer Theorie die Arbeit von Chemie-Ingenieuren und Technikern erleichtern. Diese versuchen, den Verschmelzungseffekt etwa in der Farb-Industrie gezielt zu nutzen oder zu vermeiden.
Tropfen aus reinem Wasser verschmelzen mit einer Wasseroberfläche binnen weniger Tausendstel Sekunden. Ist aber Seife, Waschmittel oder auch Fett im Wasser, so genannte oberflächenaktive Mittel, dann formt sich an den Außenflächen eine Art Haut, die das Verschmelzen um das Hundertfache verzögert. Solche Tropfen hüpfen auf der Wasseroberfläche wie auf einem Trampolin und liegen dann kurzzeitig in einer flachen Kuhle, getrennt durch einen sehr dünnen Luftfilm zwischen den Oberflächen. Wie lang die Tropfen bestehen, hängt davon ab, wie schnell das Luftkissen herausgepresst wird, berichten Yacine Amarouchene und Kollegen der
Universität Bordeaux I.
Die Forscher stellten fest, dass es für jeden Tropfen einer bestimmten Größe und Menge an oberflächenaktiven Mitteln eine charakteristische Lebensdauer vor dem Verschmelzen gibt. Die Veränderungen der Fallhöhe erhöhen nur die Wahrscheinlichkeit, dass die Tropfen beim Aufprall zerplatzen. Sie verändern aber nicht die durchschnittliche Lebensdauer der nicht zerplatzten Tropfen.
Praktische Anwendung findet diese Theorie etwa in der industriellen Farbbeschichtung. Beim Aufsprühen von Farbe ist es von Vorteil, wenn die Tropfen schnell verschmelzen und einen glatten Oberflächenfilm ausbilden. In der Kosmetik oder Lebensmitteltechnik hingegen sollen Emulsionen und Schäume möglichst lange stabil bleiben. Dazu dürfen Tropfen und Luftblasen nicht zu schnell miteinander verschmelzen.
Dörte Saße
