Schneller schlau: Forscher enträtseln das Schnürsenkel-Problem

Schneller schlau: Forscher enträtseln das Schnürsenkel-Problem

, aktualisiert 12. April 2017, 07:30 Uhr
von Thomas TröschQuelle:Handelsblatt Online

Forscher arbeiten an der Lösung eines Rätsels, das die Menschheit seit Jahrtausenden begleitet: Warum geht er immer wieder von selbst auf, der Schnürsenkel? Kein triviales Problem, denn dahinter stehen große Fragen.

Bild vergrößern

Rekonstruktion eines Schuhs der Gletschermumie Ötzi. Schnüre aus Pflanzenfasern hielten das Gehwerkzeug zusammen und dienten auch als Verschluss.

Als „Eismann“ Ötzi vor 5000 durch die Alpen stapfte, tat er das in Schuhen, die mit Bändern aus Pflanzenfasern verschlossen waren. Seit diesem frühesten Beispiel hat der Schnürsenkel den Menschen auf Schritt und Tritt durch die Geschichte begleitet, und auch in Zeiten des Klettverschlusses ist der klassische Riemen längst nicht aus der Mode gekommen.

Doch so alt wie der Senkel selbst dürfte auch das leidige Problem mit der sich lösenden Schleife sein: Je nach Knotentechnik früher oder später, doch irgendwann ganz bestimmt geht jede Schnürsenkelschleife auf. Warum das so ist, wollten Forscher der University of California in Berkeley jetzt ganz genau wissen. Über ihre Versuche berichten sie aktuell in den „Proceedings A“ der britischen Royal Society.

Anzeige

„Wenn man das Prinzip des Schnürsenkels zu verstehen beginnt, kann man dieses Wissen auch auf andere geknotete Strukturen übertragen, die dem Einfluss dynamischer Kräfte unterliegen“, erläutert Christopher Daily-Diamond, einer der Autoren der Studie, das Interesse an dem vermeintlich trivialen Schnürsenkel-Problem. Solche Erkenntnisse wären etwa für die Materialforschung wichtig, aber auch beispielsweise für ein besseres Verständnis des komplex gefalteten Erbgutmoleküls DNA.

Für ihre Untersuchung schickten die Forscher eine Kollegin aufs Laufband: Während die passionierte Läuferin Christine Gregg, Mitautorin der Studie, ihre geschnürten Laufschuhe übers Band wirbeln ließ, filmten ihre Kollegen die Bewegungen der Schnürbänder in Zeitlupe. Zudem schnürten die Wissenschaftler eine Schleife um ein spezielles Pendel, damit sie die einzelnen Kräfte, die auf die Senkel wirken, besser isoliert voneinander untersuchen konnten.


Das eigentliche Versagen ist ein Werk von Sekunden

Wie sich zeigte, sind gleich zwei Kräfte für das Aufgehen der Schleife verantwortlich. Zum einen lockert sich der Knoten, weil sich beim Auftreten die auf ihn wirkende Schwerkraft erheblich verstärkt. Hebt sich der Fuß wieder, lässt die Kraft nach, was zu einem permanenten Wechsel von Dehnen und Entspannen des Knoten und so zur Lockerung führt.

Gleichzeitig wirken Trägheitskräfte an den losen Enden der Schnürsenkel, die beim Laufen vor- und zurückschwingen. Sie ziehen den Knoten schließlich auf. Das eigentliche Versagen des Knotens ist dann ein Werk von wenigen Sekunden und geschieht ohne Vorwarnung.

„Man braucht tatsächlich die Einwirkung beider Kräfte, jene auf den Knoten ebenso wie die auf die losen Enden“, erläutert Daily-Diamond. Wer also etwa im Sitzen die Beine übereinanderschlägt und dann mit dem Fuß wippt, riskiert keine „Schleifenkatastrophe“. Ebenso reicht bloßes Stampfen auf den Boden nicht aus, um den Knoten zu lösen.

Es gebe Schleifen-Varianten, deren Knoten besser hielten als andere, so die Forscher. Der „falsche Knoten“ – im deutschen Altweiberknoten genannt – sei eine Variante, die sich besonders schnell löse. Der klassische Kreuzknoten halte hingegen länger, löse sich schließlich aber auch.

Wie die Experten selbst einräumen, sind damit aber keineswegs schon alle Rätsel rund um den Schnürsenkel gelöst: Das Problem sei alles andere als abschließend erforscht, viele Fragen zu den mechanischen Grundlagen noch offen. Auch der Einfluss der Senkelmaterials und seiner Oberfläche auf das Verhalten der Schleife sei längst noch nicht geklärt.

Mit Material von dpa.

Quelle:  Handelsblatt Online
Anzeige

Twitter

Facebook

Google+

Zur Startseite
-0%1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%11%12%13%14%15%16%17%18%19%20%21%22%23%24%25%26%27%28%29%30%31%32%33%34%35%36%37%38%39%40%41%42%43%44%45%46%47%48%49%50%51%52%53%54%55%56%57%58%59%60%61%62%63%64%65%66%67%68%69%70%71%72%73%74%75%76%77%78%79%80%81%82%83%84%85%86%87%88%89%90%91%92%93%94%95%96%97%98%99%100%