Der Anfang eines aufgerollten Papierposters steht im Inneren der Rolle immer auf eine ganz charakteristische Weise ab: Er biegt sich leicht weg und stößt immer im gleichen Winkel von rund 24 Grad auf die erste Wicklung, haben chilenische Forscher um Enrique Cerda von der Universität in Santiago de Chile herausgefunden. Diese Abstehwinkel und auch andere geometrische Größen sind immer gleich ? unabhängig von Rollendurchmesser und Papierdicke. Auch bei anderen Materialien wie etwa aufgerollten Blechen tritt dieses universelle Winkelgesetz auf.
Die Forscher berechneten die Deformationskräfte, die in aufgerollten Materialien auftreten. Sie hatten zunächst erwartet, dass sich die erste Lage im Inneren der Rolle fest an die Wand anschmiegt. Die detaillierte physikalische Analyse der Aufwicklung ergab jedoch, dass der Anfang des Blatts in der ersten Wicklung der Rolle mit einem Kontaktwinkel von 24,1 Grad absteht. Danach bildet sich ein schmaler Hohlraum, bis das Blatt endlich die Rollenwand erreicht. Schaut man in das Loch eines zusammengerollten Posters, so wird sich dieser Winkel mit dem schmalen Hohlraum, der den Posteranfang vom der Rollenwand trennt, immer finden, erklären die Forscher.
Die Forscher hatten in Versuchen verschiedene Materialien ? darunter auch Papier und Metalle ? aufgerollt und den Winkel von 24 Grad mit einer Abweichung von nicht mehr als einem Grad immer vorgefunden. Sie vermuten, dass analoge Winkelgesetze auch für aufgerollte Fäden und bandartige Strukturen gelten. Sie könnten beispielsweise auch bei kompakten spiralförmigen Makromolekülen wie etwa dem Erbgutmolekül DNA auftreten.
Nature, Onlinedienst, DOI:10.1038/453966b ddp/wissenschaft.de ? Martin Schäfer
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