Schwebender Schaum

Konstanz - Wer hat sich noch nie gewünscht, dass der Schaum auf dem Milchkaffee ein wenig länger halten würde? Die Physik des Schaums ist bislang noch wenig erforscht, was auch damit zusammenhängt, dass Blasen schnell zusammenfallen und sich auflösen. Zwei deutsche und ein Schweizer Physiker haben nun ein besonderes Verfahren ersonnen, um Schaum wesentlich haltbarer zu machen. Wie die Forscher im Fachblatt „European Physics Journal“ berichten, konnten sie den Schaum mit Hilfe extrem starker Magnetfelder in der Schwebe halten. Dieser „magnetische Levitation“ genannte Trick funktioniert, weil Wasser durch Magnetfelder leicht abgestoßen wird. So konnten die Forscher den Schaum über lange Zeit beobachten und Theorien bestätigen, die bisher nur rein theoretisch belegt waren.

„Der Magnet bestand aus einer supraleitenden Magnetspule, an deren Ende das magnetische Feld sehr stark war“, berichtet Nathan Isert von der Universität Konstanz. Mit ihrem Aufbau erzielten die Forscher eine Feldstärke von 18 Tesla. Schaumblasen fallen im Lauf der Zeit in sich zusammen, weil die Flüssigkeit nach unten durchläuft und der Schaum dadurch von oben Masse verliert. Indem die Forscher den Schaum in der magnetischen Schwebe hielten, konnten sie ihn über Stunden beobachten. Zusätzlich variierten sie den Flüssigkeitsgehalt.

Dabei fanden sie heraus, dass einige schon mehrere Jahrzehnte alte Theorien das Verhalten des Schaums sehr gut beschreiben. Wie aus der Badewanne bekannt, werden die Blasen im Lauf der Zeit immer größer. Der genaue Verlauf hängt jedoch vom Flüssigkeitsgehalt des Schaums ab. Bei trockenen Schäumen nahm die Blasengröße mit der Wurzel der Dauer zu. Bei feuchteren Schäumen lief das Blasenwachstum etwas langsamer ab. Für den morgendlichen Kaffeeschaum taugt der Aufbau jedoch nicht: Normale Magneten erreichen mit Abstand nicht solche Feldstärken. Außerdem würde auch der Kaffee anfangen zu schweben.