Physik des Schaums – kleine Längenskalen von großer Bedeutung

Prof. Dr. Regine von Klitzing

Institut für Physik Kondensierter Materie, TU Darmstadt

Schäume sind seit jeher faszinierend, sei es, dass wir uns an den schillernden Seifenblasen erfreuen, oder dass wir aus ihnen Materialien fertigen möchten. Es ist ein interdisziplinäres Forschungsgebiet: Aus der Sicht der Physik sind Schäume spannend, da sie sowohl Eigenschaften von Festkörpern als auch von Flüssigkeiten aufweisen können. Zudem können wir an ihnen Kräftegleichgewichte auf verschiedenen Längenskalen studieren. Die Mathematiker:innen machen sich über die Geometrie Gedanken. Ein häufiges Ziel ist es, die Schaumstabilität kontrollieren zu können. Beispielsweise soll ein Löschschaum möglichst stabil sein, die Waschmaschine soll aber nicht überschäumen. Chemiker:innen können die Schaumstabilität kontrollieren, indem sie stabilisierende Moleküle (z.B. Tenside) oder Partikel maßschneidern. Materialwissenschaftler:innen und Ingenieur:innen wissen die geringe Dichte von Schäumen zur Herstellung leichter Materialien zu schätzen. Zudem weisen Schäume häufig eine hohe Wärme- und Schalldämmung auf.

Im Vortrag von Frau Professor Regine von Klitzing werden die unterschiedlichen Längenskalen näher beleuchtet: Der makroskopische Schaum besteht aus Blasen (Mikrometer-, mm-, cm-Skala), die wiederum durch dünne Seifenfilme (Nanometer – Mikrometer) voneinander getrennt sind. An den Oberflächen der Seifenfilme lagern sich oberflächenaktive Substanzen (Tenside, Partikel) an, die die Stabilität des Seifenfilms und damit die Stabilität des gesamten makroskopischen Schaumes bestimmen.

Dieser Vortrag wird in Zusammenarbeit mit dem Gymnasium Michelstadt angeboten im Rahmen der Veranstaltungsreihe „Horizonte“. Um Anmeldung wird gebeten.

FOTO: Michaela Becker-Roeck