Anzeige
Anzeige
News

Deutsche Forscher:innen finden heraus, wie man auf Wasser schreiben kann

Deutsche Wissenschaftler:innen haben endlich erreicht, was einem vor Kurzem noch völlig unmöglich erschien: Sie haben eine Methode entwickelt, mit der sich buchstäblich ins Wasser schreiben lässt – wenn auch nur für eine kurze Zeit.

Von Stefica Budimir Bekan
3 Min.
Artikel merken
Anzeige
Anzeige
Wer einen Stift durchs Wasser zieht, erzeugt in der Regel nur Wirbel damit. (Foto: ganjalex/Shutterstock)

Bisher führte das Eintauchen eines Füllers ins Wasser lediglich zu verwirbelten Schlieren ohne klare Schrift. Doch stell dir vor, es gäbe einen winzigen „Kugelschreiber“, mit denen du Worte und Linien unter Wasser erzeugen kannst! Das wäre doch völlig verrückt, oder?

Anzeige
Anzeige

Genau das ist aber deutschen Physiker:innen von der JGU Mainz, der TU Darmstadt und der Universität Wuhan gelungen: Mithilfe eines winzigen „Stiftes“ haben sie es geschafft, die Schrift unter Wasser für einige Minuten lesbar zu machen.

Minikugel „schreibt“ ins Wasser

„Um vollständig umkonfigurierbare Linien in einem Mikrometermaßstab in einer Flüssigkeit zu schreiben, ist ein grundsätzlich anderer Ansatz als die Unterwasser-Tintenablagerung oder das Linien-Schnitzen und ein neuer Typ eines Mikro-Stifts ist erforderlich“, schreiben die Autor:innen in der kürzlich in der Zeitschrift Small veröffentlichten Studie.

Anzeige
Anzeige

Laut den Autor:innen wird bei den meisten klassischen Schreibmethoden eine Linie herausgeschnitten oder Tinte abgelagert. Auf einem festen Substrat helfen starke intermolekulare Kräfte dabei, dass die geschriebenen Figuren ihre Form behalten, aber das gilt nicht für Oberflächen, die in Flüssigkeiten eingetaucht sind.

Anzeige
Anzeige

Die clevere Lösung: Das Tintenmittel wird direkt in das Wasser geben, erklärt Thomas Palberg von der Johannes Gutenberg Universität Mainz.

Je kleiner das Objekt, desto weniger Wirbel im Wasser

Als Stift agierte dem deutschen Forscher:innenteam dabei ein 20 bis 50 Mikrometer großes Kügelchen aus Ionentauscher-Material, das über den Boden eines Gefäßes gerollt wurde. Was diesen „Kugelschreiber“ wirklich besonders macht, ist die Tatsache, dass er das im Wasser vorhandene Restsalz gegen Protonen austauscht und so den pH-Wert des Wassers lokal verändert.

Anzeige
Anzeige

Der Clou: Je kleiner das Objekt ist, das sich durch eine Flüssigkeit bewegt, desto weniger Wirbel oder Strudel erzeugt es. Die Minikugel hinterlässt zwar keinerlei Wirbel im Wasser, dafür eine unsichtbare Spur mit einem niedrigeren pH-Wert.

Diese Spur zieht die Tintenpartikel an, und der Weg, den das Kügelchen zurückgelegt hat, wird mit Tinte markiert. Das Ergebnis ist eine feine Linie, die nur wenige Hundertstel Millimeter breit ist.

So entstehen die Buchstaben in der Flüssigkeit

Es ist möglich, einen Buchstaben in Wasser zu „schreiben“, indem man das Wasserbad kippt, sodass die Kugel eine Bahn zieht, die den gewünschten Buchstaben oder das gewünschte Zeichen nachzeichnet.

Anzeige
Anzeige
Zeichnungen im Wasser

Diese Muster sind direkt im Wasser entstanden. (Bild: Th. Palberg / B. Liebchen)

„Während unserer ersten Versuche haben wir das Wasserbad manuell bewegt, aber inzwischen haben wir einen programmierbaren Kipper gebaut“, sagte Palberg. „In einem Wasserbad, das nicht größer ist als eine Ein-Euro-Münze, konnten wir ein einfaches hausähnliches Muster in der Größe des Pünktchens eines ‚i‘ in einer 18-Punkt-Schrift erzeugen und dies dann unter dem Mikroskop betrachten.“

Figuren im Wasser blieben eine kurze Zeit sichtbar

Mithilfe der neuen Methode gelang es den Forscher:innen, einfache Figuren im Wasser zu zeichnen, die für einige Minuten sichtbar blieben. Die Simulationen zeigten, dass dieser Trick nicht auf die Bodenfläche eines Glases beschränkt war. Die Technik kann sogar unterbrochene Linien zeichnen, indem der Ionentauschvorgang durch Licht gesteuert wird. Radieren und Korrigieren sind ebenfalls möglich.

Anzeige
Anzeige

Professor Dr. Benno Liebchen und Lukas Hecht von der TU Darmstadt haben ein theoretisches Modell entwickelt, um den Mechanismus hinter diesem faszinierenden Effekt zu erklären. Die zugehörigen Simulationen haben gezeigt, dass dieser Mechanismus vielseitig einsetzbar ist und in Zukunft auf verschiedene Arten umgesetzt werden kann.

Man könnte zum Beispiel Teilchen verwenden, die von Laserlicht erhitzt werden, oder sogar individuell gesteuerte Mikroschwimmer. Liebchen erklärt: „Dies könnte sogar eine umfangreiche parallele Schreibung von Strukturen in Wasser ermöglichen. Daher könnte der Mechanismus auch verwendet werden, um hochkomplexe Dichtemuster in Flüssigkeiten zu erzeugen.“

Mehr zu diesem Thema
Fast fertig!

Bitte klicke auf den Link in der Bestätigungsmail, um deine Anmeldung abzuschließen.

Du willst noch weitere Infos zum Newsletter? Jetzt mehr erfahren

Anzeige
Anzeige
Kommentare (1)

Community-Richtlinien

Chan

Da hier von Forscher:innen gesprochen wird, wäre es ja schön gewesen diese ebenfalls zu zitieren.

Bitte schalte deinen Adblocker für t3n.de aus!
Hallo und herzlich willkommen bei t3n!

Bitte schalte deinen Adblocker für t3n.de aus, um diesen Artikel zu lesen.

Wir sind ein unabhängiger Publisher mit einem Team von mehr als 75 fantastischen Menschen, aber ohne riesigen Konzern im Rücken. Banner und ähnliche Werbemittel sind für unsere Finanzierung sehr wichtig.

Schon jetzt und im Namen der gesamten t3n-Crew: vielen Dank für deine Unterstützung! 🙌

Deine t3n-Crew

Anleitung zur Deaktivierung
Artikel merken

Bitte melde dich an, um diesen Artikel in deiner persönlichen Merkliste auf t3n zu speichern.

Jetzt registrieren und merken

Du hast schon einen t3n-Account? Hier anmelden

oder
Auf Mastodon teilen

Gib die URL deiner Mastodon-Instanz ein, um den Artikel zu teilen.

Community-Richtlinien

Wir freuen uns über kontroverse Diskussionen, die gerne auch mal hitzig geführt werden dürfen. Beleidigende, grob anstößige, rassistische und strafrechtlich relevante Äußerungen und Beiträge tolerieren wir nicht. Bitte achte darauf, dass du keine Texte veröffentlichst, für die du keine ausdrückliche Erlaubnis des Urhebers hast. Ebenfalls nicht erlaubt ist der Missbrauch der Webangebote unter t3n.de als Werbeplattform. Die Nennung von Produktnamen, Herstellern, Dienstleistern und Websites ist nur dann zulässig, wenn damit nicht vorrangig der Zweck der Werbung verfolgt wird. Wir behalten uns vor, Beiträge, die diese Regeln verletzen, zu löschen und Accounts zeitweilig oder auf Dauer zu sperren.

Trotz all dieser notwendigen Regeln: Diskutiere kontrovers, sage anderen deine Meinung, trage mit weiterführenden Informationen zum Wissensaustausch bei, aber bleibe dabei fair und respektiere die Meinung anderer. Wir wünschen Dir viel Spaß mit den Webangeboten von t3n und freuen uns auf spannende Beiträge.

Dein t3n-Team

Kommentar abgeben

Melde dich an, um Kommentare schreiben und mit anderen Leser:innen und unseren Autor:innen diskutieren zu können.

Anmelden und kommentieren

Du hast noch keinen t3n-Account? Hier registrieren

Anzeige
Anzeige