Rezept
So bekommt man perfekte Seifenblasen hin
Sie sind wunderschön und vergänglich: Physiker bemühen sich, die Geheimnisse der Seifenblasen zu lüften. Und wir verraten, mit welchem Rezept man perfekte Seifenblasen herstellen kann.
So, 9. Aug 2020, 20:21 Uhr
Panorama
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Schillernde Schönheiten: Seifenblasen. Foto: Lanju Fotografie (Unsplash)
Physiker haben am perfekten Rezept getüftelt
"Früher habe ich die Lösung selber gemixt", sagt Julian Bell. "Aber das können andere besser." Heute kauft er sie lieber ein. Sein Talent sei eher die Show, sagt der Kanadier und lächelt verschmitzt. Dass das Rezept für die perfekte schillernde Schönheit nicht so einfach zu finden ist, würden Justin Burton, Stephen Frazier und Xinyi Jiang von der Emory-Universität in Atlanta, USA, wohl bestätigen. Die Physiker müssen es wissen, denn sie haben unzählige Mixturen ausprobiert.
Mit ein bisschen Glück und Fingerspitzengefühl lassen sich kleine Bläschen auch mit reinem Wasser erzeugen. Weil da aber die Oberflächenspannung zu groß ist, kollabieren sie innerhalb kürzester Zeit. Dabei soll eine Seifenblase doch möglichst lange halten. Mit anderen Worten: Die Oberflächenspannung muss herabgesetzt werden, damit die Blasenhaut elastisch wird, so dass sie sich aufpusten lässt.
Experten verwenden hierfür gerne Tenside, waschaktive Substanzen also, die sich in herkömmlicher Seife finden lassen oder auch in Geschirrspülmittel. Eine Seifenblase ist im Prinzip nichts anderes als ein hauchdünner Wasserfilm, an dem sich innen und außen Seifenmoleküle angelagert haben. Die Seife schließt das Wasser in der Blasenhaut sozusagen von beiden Seiten ein.
Profirezepte, die im Netz etwa auf Soap Bubble Wiki geteilt werden, beinhalten neben dem Seifenwasser meist auch Polymere, beispielsweise Guarkernmehl. "Polymere verschiedener Größe verhaken sich noch stärker als gleichgroße Polymere, sie verbessern so die Elastizität des Films", bilanziert der Strömungsphysiker Burton die Forschungsergebnisse auf der Website der Universität. "So sind Seifenblasen mit Oberflächen von bis zu 100 Quadratmetern möglich."
Je größer eine Seifenblase wird, desto eher bekommt sie allerdings Probleme damit, in kürzester Zeit eine möglichst perfekte Kugelform anzunehmen. Diese entsteht, weil die Oberflächenspannung die Seifenblase auf die kleinstmögliche Oberfläche bei größtmöglichem Volumen zusammenzieht, während von innen die Luft für einen leichten Überdruck sorgt.
Seifenblasen-Rezept
Rezept für große, langlebige Seifenblasen von Justin Burton und seinem Team von der Emory-Universität in Atlanta:
Zutaten: 1 Liter Wasser, 50 Milliliter flüssiges Geschirrspülmittel, 2 bis 3 Gramm Guarkernmehl (auch als Lebensmittelzusatz E 412 bekannt), 50 Milliliter Alkohol (Isopropyl-Reinigungsalkohol), 2 Gramm Backpulver.
Zubereitung: Man nehme das Guarkernmehl und löse dieses im Alkohol auf. So lange rühren, bis keine Klumpen mehr zu sehen sind. Diese Flüssigkeit nun in das Wasser einrühren und zehn Minuten vorsichtig durchmischen. Danach etwas stehen lassen. Dann noch einmal rühren, bis die Flüssigkeit etwas andickt. Die Konsistenz sollte in etwa der einer Suppe entsprechen. Jetzt das Backpulver hinzufügen und umrühren. Nun das flüssige Geschirrspülmittel hinzufügen und vorsichtig rühren, damit sich kein Schaum bildet.
Anwendung: Das Pustestäbchen in die Flüssigkeit eintauchen und langsam herausziehen. Nun kann die Seifenblase aufgepustet werden oder das Stäbchen langsam durch die Luft bewegt werden.
Rezept für große, langlebige Seifenblasen von Justin Burton und seinem Team von der Emory-Universität in Atlanta:
Zutaten: 1 Liter Wasser, 50 Milliliter flüssiges Geschirrspülmittel, 2 bis 3 Gramm Guarkernmehl (auch als Lebensmittelzusatz E 412 bekannt), 50 Milliliter Alkohol (Isopropyl-Reinigungsalkohol), 2 Gramm Backpulver.
Zubereitung: Man nehme das Guarkernmehl und löse dieses im Alkohol auf. So lange rühren, bis keine Klumpen mehr zu sehen sind. Diese Flüssigkeit nun in das Wasser einrühren und zehn Minuten vorsichtig durchmischen. Danach etwas stehen lassen. Dann noch einmal rühren, bis die Flüssigkeit etwas andickt. Die Konsistenz sollte in etwa der einer Suppe entsprechen. Jetzt das Backpulver hinzufügen und umrühren. Nun das flüssige Geschirrspülmittel hinzufügen und vorsichtig rühren, damit sich kein Schaum bildet.
Anwendung: Das Pustestäbchen in die Flüssigkeit eintauchen und langsam herausziehen. Nun kann die Seifenblase aufgepustet werden oder das Stäbchen langsam durch die Luft bewegt werden.
Französische Physiker um Régis Wunenburger von der Sorbonne in Paris ließen Seifenblasen im Laborversuch mit einer Nadel gezielt platzen und filmten den Vorgang mit Hochgeschwindigkeitskameras, die 25 000 Bilder pro Sekunde aufnehmen konnten. "Wir wissen, dass das Platzen mit einem Loch im Seifenfilm beginnt, das sich kreisförmig immer weiter ausweitet, bis die Blase vollständig verschwunden ist", erläutert Wunenburger in seiner Studie, die Anfang 2020 im Fachmagazin Physical Review Letters erschien. Das Ganze geschehe typischerweise innnerhalb von zehn Millisekunden.
Seifenblasen platzen allerdings auch ganz ohne Nadelstich nach einiger Zeit von selbst. Die Schwerkraft lässt nämlich das Wasser und die Seifenmoleküle an der Seifenblase nach unten hin ablaufen, so dass die Oberseite der Seifenblase immer dünner wird, bis sie schließlich ein Loch bekommt.
Das ist aber noch nicht alles: Auch die Verdunstung kann einer Seifenblase zusetzen. Bei einer hohen Luftfeuchtigkeit, wie sie etwa im Badezimmer nach dem Duschen vorkommt, halten sie schon deutlich länger.
Kurz vor dem Platzen wird die Seifenblase blasser
Interessanterweise kann man einer Seifenblase sogar ansehen, wie lange sie noch halten wird. Eine frische Seifenblase schillert nämlich in den allerschönsten Regenbogenfarben. Nimmt die Schichtdicke der ohnehin nur etwa einen tausendstel Millimeter dicken Seifenhaut ab, so wird diese zunehmend farbloser und ganz zum Schluss sogar dunkel. Das passiert unmittelbar vor dem Zerplatzen, wenn die Schicht nur noch etwa zwei zehntausendstel Millimeter dick ist.
Die Farbe der Seifenblase ist also vor allem von der Dicke der Seifenhaut und dem Beleuchtungswinkel abhängig. Das Schillern entsteht durch Interferenzerscheinungen des Lichts, also durch Überlagerungen von Lichtwellen. So verstärken sich einzelne Farben oder werden ausgelöscht. Da die Seifenhaut eine bestimmte Durchlässigkeit und Dicke hat, wird nur ein Teil des auftreffenden Lichts wieder an der Oberfläche reflektiert. Ein Teil des Lichts dringt auch in den Wasserfilm ein, wird an dessen Unterseite reflektiert und verlässt erst dann wieder den Wasserfilm. Deshalb überlagern sich die Lichtwellen. Der Freiburger "Professor Bubbles" nutzt in seinen Shows eigens einen Lichttisch, der die Blasen von unten zum Leuchten bringt – ein magischer Effekt.
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