Klebrige geheimnisse: wissenschaftler enthüllen das rätsel des klebeband-geräuschs
Stellen Sie sich vor, Sie reißen ein Stück Klebeband ab – und hören ein nagendes Geräusch, das viele irritiert. Doch was steckt wirklich dahinter? Eine chinesische Forschungsgruppe hat nun die Antwort geliefert und eine faszinierende Entdeckung gemacht.
Mikrorisse als ursache für das geräusch
Die bisherige Annahme, dass das Geräusch durch die Trennung des Klebebands von der Oberfläche entsteht, war falsch. Stattdessen haben die Wissenschaftler der Universität für Wissenschaft und Technologie in China gezeigt, dass es sich um einen komplexeren Prozess handelt, der sich in Millisekunden abspielt. Die Forschungsergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift Physical Review E veröffentlicht und liefern eine präzise Erklärung für die Herkunft des Geräuschs.
Die entscheidende Erkenntnis: Das Geräusch entsteht durch winzige Risse, die sich blitzschnell durch das Klebeband ausbreiten und winzige Schallwellen erzeugen. Es handelt sich um ein mikroskopisches Phänomen, das uns aber eine Menge über die physikalischen Gesetze verrät.
Die Forscher beschreiben den Vorgang als „Stick-Slip“-Phänomen – eine schnelllebige Abfolge von Anhaften und Loslösung. Die Tinte bleibt kurzzeitig haften, löst sich dann abrupt wieder und bleibt erneut einen Moment lang an Ort und Stelle, bevor der Zyklus tausende Male pro Sekunde wiederholt wird. Jedes Loslassen erzeugt winzige Spalten in der Klebefläche. Diese Spalten bewegen sich mit unglaublicher Geschwindigkeit über die Oberfläche und lösen dort die eigentliche Geräuschquelle aus.
Vergleich mit einem Überschallknall: Die sich bildenden Mikrorisse können Geschwindigkeiten erreichen, die denen von Schallwellen in der Nähe ähneln. Das Ergebnis ist eine Art mikroskopischer Überschallknall, der sich in dem charakteristischen Zirpen des Klebebands äußert. Die Intensität des Geräuschs hängt dabei von der Frequenz und Geschwindigkeit der Wellen ab.
Anwendungen jenseits des klebebands
Diese Erkenntnisse sind jedoch weit mehr als nur eine Erklärung für ein alltägliches Phänomen. Die zugrunde liegenden physikalischen Prinzipien werden auch zur Untersuchung der Bruchmechanik von Materialien und zur Entwicklung von Klebstoffen eingesetzt, die unter Belastung nicht plötzlich brechen. Jedes Mal, wenn Sie Klebeband abreißen, werden also unbewusst winzige Explosionen auf mikroskopischer Ebene ausgelöst.
Ein interessanter Nebeneffekt: Die Technologie dahinter könnte auch in der Zukunft Anwendung in der Entwicklung von robusten elektronischen Geräten finden, die widerstandsfähiger gegen mechanische Belastungen sind.