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Platzen der Seifenblase entschlüsselt

13.08.2009
Klimaforschung profitiert von der Beobachtung eines Alltagsphänomens

Seifenblasen besitzen eine fließende, schillernde Hülle, die mit der Zeit dünner wird, zerplatzt und sich in Sprühregen auflöst. Was vor dem Zerplatzen genau passiert, schildern Physiker der Universität Aix-Marseille in der Zeitschrift "Physical Review Letters".

Dank der präzisen Beobachtung mit Hochgeschwindigkeits-Kameras, die 25.000 Bilder pro Sekunde schießen, konnten sie zeigen, dass die Haut der Seifenblase vor ihrem Bersten wie eine Fahne im Wind flattert. Diese Erkenntnis bietet auch eine Erklärung, wie Aerosole in der Atmosphäre entstehen.

Die Analyse der Seifenblasen-Fotografien löste das Rätsel, warum eine Seifenblase eine Zehntelsekunde vor dem Zerplatzen an ihrer Haut Einkerbungen bildet, an deren Stelle dann das Bersten ausgelöst wird. Der Auslöser dafür ist die Instabilität der Blasenhaut und des Mediums, in dem sie sich befindet, also in der Regel die Luft. Am besten vergleichbar sei dies mit den Spitzen einer Fahne im Wind, sagen die Forscher. Zustande kommt diese Instabilität dadurch, dass Seifenblase und Luft mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten oszillieren. Die schneller schwingende Seifenblasenhaut beschleunigt ihre Pendelbewegungen ständig und erzeugt dabei unterschiedliche, sich verändernde Dicken der Haut.

Um den Nachweis zu liefern, dass dieses Schwingen auf den Dichteunterschied zum Außenmedium zurückzuführen ist, fotografierten die Forscher auch Seifenblasen, die in einer Umgebung mit Sulfurhexafluorid zerplatzten. Dieses Gas, das fünfmal dichter als Luft ist, sorgte für eine wesentlich schnellere Destabilisierung der Blase. Wie schnell eine Seifenblase zerplatzt, hängt demnach von der Dichte des Umgebungsmediums ab, schlussfolgern die Wissenschaftler. Verdeutlicht wurde somit die hohe Empfindlichkeit fragiler Objekte mit fließenden Außenwände gegenüber dem Umgebungsmedium.

Diese Erkenntnis könnte auch für die Klimaforschung relevant sein, besonders wenn es um das Verhalten von Wasserblasen geht. "Diese Theorien sind wichtig, da der feine Nebel, der beim Zerplatzen von Wasserblasen in der Atmosphäre zurückbleibt, einen großen Teil der natürlichen Aerosole bildet. Diese haben wiederum eine immense Bedeutung für das Klima durch ihre Funktionen für die Wechselbeziehung zwischen Meeren und Atmosphäre", verdeutlicht Studienleiter Henri Lhuissier.

Johannes Pernsteiner | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.aixmarseille-universite.fr

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