Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das Dilemma des Abreißens

14.05.2008
Jeder kennt dieses Phänomen: versucht man einen Klebestreifen von einer Fläche abzuziehen, hat man letztendlich nur ein spitzzulaufendes Stück in den Händen, obwohl doch alles abgerissen werden sollte.

Eine internationale Forschergruppe, u.a. Forscher des französischen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS) und der Hochschule für industrielle Physik und Chemie (ESPCI), konnte nun dieses Phänomen begründen. Diese Ergebnisse könnten zu neuen Erkenntnissen über verschiedene mechanische Eigenschaften von ultradünnen, industriell genutzten Klebestreifen führen und zur Vorbereitung entsprechender Tests dienen.

Die Fragestellung lautete also: warum zerreißt der Streifen nur spitzförmig, obwohl man doch versucht, alles abzureißen? Worin liegt diese bestimmte Form begründet?

Gemeinsam mit chilenischen und amerikanischen Kollegen hat Benoît Roman des Labors für Physik und Mechanik der heterogenen Systeme (CNRS/ESPCI/Universitäten Paris 6 und 7) dieses Problem theoretisch und praktisch analysiert. Die Gruppe hat hierfür ein System entwickelt, mit dem es möglich war, einen Klebestreifen kontrolliert abzureißen. Dieser Streifen wird auf ein Trägermaterial geklebt und zwei Risse in ihm erzeugt.

... mehr zu:
»Abreißens »Physik

Anschließend zieht die Einrichtung mit konstanter Geschwindigkeit an dem Klebefilm. Die Forscher speichern die Formen des Streifens ab und messen die mechanischen Kräfte der Filme mit unterschiedlichen Eigenschaften (Haftfestigkeit, mechanische Eigenschaften).

Faltet man einen Streifen (siehe Abbildung) nachdem zwei Risse erzeugt wurden, speichert er elastische Energie (er kehrt zu seiner Ausgangsposition zurück, wenn man ihn loslässt). Das System neigt dann dazu, diese Energie zu zerstreuen, indem es schmaler wird. Die Risse werden dabei von den Zonen angezogen, die der stärksten Belastung unterliegen (die Stellen, an denen die elastische Energie am größten ist). In diesem Falle handelt es sich um die Zone des Films, die sich zwischen den beiden Rissen befindet. Sie werden aus diesem Grund unmittelbar voneinander angezogen und verursachen so die allmähliche Verkleinerung des Streifens.

Nach Analyse dieser Beobachtungen haben die Physiker gezeigt, dass die Streifen dreieckig sind und das der Winkel des Dreiecks von drei charakteristischen Eigenschaften des anhaftenden Materials abhängt: Haftfestigkeit, Flexibilität und Bruchfestigkeit. Sie haben eine Formel entwickelt, mit der sie eine dieser Eigenschaften, in Abhängigkeit von den beiden anderen und bei Angabe des Winkels, bestimmen können.

Werkstoffingenieure könnten diese Ergebnisse in der Industrie anwenden, vor allem um eine der drei Eigenschaften zu berechnen, wenn zwei bereits bekannt sind. Besonders nützlich könnte es für die Charakterisierung von ultradünnen und daher schwer zu manipulierenden Filmen sein, die die Basis für Mikro- oder Nanosysteme darstellen.

Bereits heute finden wir in unserem Alltag diese Filme wieder, beispielsweise in Schockdetektoren von Airbags oder in den Mikrospiegeln der neuen Generation von Videoprojektoren.

Kontakt:
Benoît Roman
@ benoit@pmmh.espci.fr
+33 1 40 79 47 21
+33 1 40 79 51 07
http://www.espci.fr
Muriel Ilous
@ muriel.ilous@cnrs-dir.fr
+33 1 44 96 43 09
http://www.cnrs.fr
Quelle: Le "dilemme du papier peint" expliqué par les physiciens, 30.04.2005
Redakteurin: Nadia Heshmati, nadia.heshmati@diplomatie.gouv.fr
Wissenschaft-Frankreich (Nummer 141 vom 14.05.08)
Französische Botschaften in Deutschland und Österreich
Kostenloses Abonnement durch E-Mail : sciencetech@botschaft-frankreich.de

| Wissenschaft Frankreich
Weitere Informationen:
http://www.wissenschaft-frankreich.de/allemand

Weitere Berichte zu: Abreißens Physik

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Schreiben mit dem Elektronenstrahl: Jetzt auch Nanostrukturen aus Silber
24.07.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Quantenkommunikation in freier Luft nimmt Fahrt auf
24.07.2017 | Österreichische Akademie der Wissenschaften

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

Recherche-Reise zum European XFEL und DESY nach Hamburg

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln

24.07.2017 | Biowissenschaften Chemie