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Ein neues Konzept der "granularen Temperatur" könnte Einblicke in die Lawinenbewegung geben

Wissenschaftler in Frankreich, Italien und der Schweiz haben ein neues Temperaturkonzept entdeckt, mit dem erklärt werden könnte, wie Eis- und Schneepartikel bei einem Lawinenniedergang fliegen. Dies könnte auch eine bessere Handhabung von Tabletten in der Pharmaindustrie ermö...

Wissenschaftler in Frankreich, Italien und der Schweiz haben ein neues Temperaturkonzept entdeckt, mit dem erklärt werden könnte, wie Eis- und Schneepartikel bei einem Lawinenniedergang fliegen. Dies könnte auch eine bessere Handhabung von Tabletten in der Pharmaindustrie ermöglichen. Körnige Stoffe - von Sand über Schnee bis hin zu Puderzucker - weisen häufig seltsame Eigenschaften auf, durch die sie sich wie Festkörper, Flüssigkeiten oder sogar Gase verhalten können. In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift New Journal of Physics beschreibt ein vierköpfiges Forscherteam, wie sich die sogenannte "granulare Temperatur" in solchen Stoffen messen lässt. Der federführende Autor Patrick Mayor von der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in der Schweiz erklärt: "Nehmen wir beispielsweise den festen Schnee auf einem Skihang. In Ruhe ist er ein Festkörper, aber sobald er wie im Fall einer Lawine hangabwärts fließt, verhält er sich mehr wie eine Flüssigkeit. Ebenfalls werden Sandkörner bei einem Sandsturm hochgewirbelt und verhalten sich eher wie Gasmoleküle als wie Festkörper." Mayor fährt fort: "Während man die meisten Stoffe als Festkörper, Flüssigkeiten oder Gase bezeichnet, scheinen die granularen Systeme in keine dieser Kategorien zu passen und werden häufig als eigene Gruppe angesehen. Aufgrund der unterschiedlichen Verhaltensweisen granularer Systeme ist es äußerst schwierig, eine generelle Theorie aufzustellen, die den beobachteten Phänomenen Rechnung trägt." Die Temperatur eines Gegenstands spiegelt die Bewegung seiner Bestandteile wider. So ist beispielsweise die Temperatur eines Gases umso höher, je schneller sich die Moleküle in diesem Gas bewegen. Mayor und seine Kollegen haben ein Thermometer entwickelt, das die Temperatur in einem körnigen Stoff auf der Basis der Bewegung seiner Bestandteile messen kann. Die Forscher fanden heraus, dass anders als bei Flüssigkeiten die Temperatur eines körnigen Stoffes je nach Einfügetiefe des Thermometers variiert. Die Möglichkeit solcher Messungen könnte den Forschern mehr Erkenntnisse über die Eigenschaften von granularen Stoffen bringen. Dieses Wissen könnte für alle Industriezweige von Vorteil sein, die puderige Stoffe oder Schwebstoffe handhaben, beispielsweise die Pharma- und die Bauindustrie.

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