Von Eugenie Samuel
DRIP-DROP, drip-drop, drip-drop-drip. Tropfende Wasserhähne können unerträglich
unberechenbar sein. Wenn Sie schon einmal eine schlaflose Nacht mit undichten
Rohrleitungen verbracht haben, wissen Sie, wie nervig das sein kann. Gerade wenn Ihr Gehirn denkt, dass es das Muster herausgefunden hat, wird Ihnen der Wasserhahn einen Streich spielen. Die Spannung des Wartens auf den
nächsten Tropfen kalten Wassers, der die Stirn eines Opfers trifft, wurde einst in amerikanischen
Gefängnissen benutzt, um Geständnisse zu erzwingen, und trieb einige Gefangene in den Wahnsinn.
Die gleiche Unvorhersehbarkeit hat Wissenschaftler gequält, die versuchten,
tropfende Wasserhähne zu verstehen. „Es ist ein sehr altes Problem“, sagt Jack Swift vom Center for
Nonlinear Dynamics, einem Teil der University of Texas in Austin. Jetzt kann ein amerikanischer
Wissenschaftler uns alle aus unserem Elend erlösen. Letztes Jahr hat Osman Basaran von der Purdue
Universität in Indiana die Schlüsselgleichungen für Flüssigkeitstropfen gelöst und gelernt
, am Rande des Chaos zu spielen. Er hofft, dass seine Ergebnisse auf alle möglichen
Wege genutzt werden können, von der Hilfe beim Bau besserer Tintenstrahldrucker bis zur Ermöglichung ganz neuer
Technologien.
Es ist nicht schwer zu erkennen, wie sich Tropfen bilden. Am Anfang bildet die Flüssigkeit eine Ausbuchtung an
der Mündung eines Hahns oder einer Düse, die zu einer Birnenform wird, wenn mehr Flüssigkeit eintritt.
Die Flüssigkeit am Boden beginnt schneller zu fallen, als sie von oben nachgefüllt wird,
so dass die Birne einen Hals entwickelt. Der Hals verjüngt sich und kneift ab, und der Tropfen fällt
(siehe Diagramm).
Aber warum tropfen Wasserhähne manchmal und produzieren manchmal einen
Wasserstrahl? Warum sind Tropfen so groß wie sie sind? Wie beeinflusst ein Tropfen den
nächsten?
Ob in Wasserhähnen, Flüssen oder Tintenstrahldruckern, Flüssigkeiten sind teuflisch …