Tauche eines der Drahtmodelle in die Seifenlauge und ziehe es heraus!
WORUM GEHT ES?
An dieser Station findet der Besucher unterschiedliche Drahtmodelle geometrischer Figuren, z.B. eines Würfels, die er in Seifenlauge tauchen kann. Beim Herausziehen beobachtet er, wie sich die Seifenhaut im Drahtmodell verhält. Beim Würfel ist es erstaunlich anders als erwartet.
WESHALB IST DAS SO?
Eine Seifenblase ist nichts anderes als eine dünne Wasserschicht, an dessen Außen- und Innenseite jeweils ein Seifenfilm anliegt. Die wasserliebenden Anteile der Seife sind dem Wasser zugewandt, der Rest hängt in der Luft. Durch die Seife wird die Oberflächenspannung des Wassers soweit verringert, dass die Blasen ausreichend Stabilität erhalten. Die Seifenmoleküle wirken dabei wie elastische Gummibänder.
Taucht man z.B. das Drahtmodell eines Würfels in die Seifenlauge, so werden nicht wie erwartet jede der sechs Seitenflächen mit einer Seifenhaut überspannt. Stattdessen bildet sich in der Mitte des Drahtwürfels ein kleiner Würfel aus Seifenhäuten, dieser ist wiederum durch Seifenhäute mit den Kanten des Drahtwürfels verbunden. Die Seifenhäute bilden sich stets so, dass ihre Oberfläche so klein wie möglich, also eine Minimalfläche ist. Dabei sind die Kräfte optimal verteilt, andernfalls blieben die Flächen noch in Bewegung und würden sich verformen.
Alltagsbezug
Bevor man Minimalflächen (z.B. zur Konstruktion von stromlinienförmigen Autos oder in der Architektur) mit Computern berechnen konnte, hat man wie bei dieser Station mit dem Eintauchen von Kantenmodellen in Seifenlauge gearbeitet. Das bekannteste Beispiel ist wohl das Dach des Olympiastadions von München 1972.