VON BALZ SPÖRRI

Es herrscht wieder Rutschgefahr. Bei eisigen Temperaturen muss man höllisch aufpassen, dass man nicht irgendwo ausrutscht und hinfällt. Nur: Weshalb rutschen wir überhaupt aus? Seit fast 200 Jahren wissen die Physiker: Wenn wir über eine gefrorene Fläche laufen, lassen Reibung und Druck der (wärmeren) Schuhsohle das Eis schmelzen, es bildet sich ein dünner Film, der äusserst glitschig ist.

Dachte man. Ein Team um Martin Müser, Professor für Materialsimulation an der Universität des Saarlandes, wies jetzt aber nach, dass das gar nicht stimmt. «Weder Druck noch Reibung haben einen grossen Effekt auf die Bildung eines dünnen Flüssigkeitsfilms auf dem Eis», sagt der Physiker.

Wenn es uns hinhaut, ist etwas anderes Schuld, nämlich eine Art molekulare Beziehungskrise.

Gefrorene Wasssermoleküle (H₂O) bilden eine regelmässige, schön geordnete Kristallstruktur. Ein Molekül reiht sich brav an das andere. Alles in bester Ordnung, auch die unterschiedlich geladenen sogenannten Dipole innerhalb der Moleküle, die in eine bestimmte Richtung weisen.

Tritt nun ein Schuh auf das Eis, gerät alles in Unordnung. Es kommt zu einer sogenannten «frustrierten Wechselwirkung». Verantwortlich dafür ist das Erscheinen neuer Dipole in der Schuhsohle, die einigen H₂O-Dipolen ganz gut gefallen. «Wenn dann ein Dipol der Schuhsohle gerade die richtige Orientierung aufweist, sagt der dazu passende Dipol des Eises ‹Hey, da gehe ich mit!›», umschreibt Martin Müser den Vorgang.

Das «Mitgehen» der Dipole hat jedoch Folgen: Das gefrorene, kristalline Wasser verliert an der Grenzfläche zwischen Eis und Schuhsohle seine geordnete Struktur, wird flüssig – und wir «schlipfen» aus.

Zugegeben: Wenn wir das nächste Mal ausrutschen, wird uns die Physik dahinter ziemlich egal sein. Besser, es gar nicht erst soweit kommen zu lassen und ganz vorsichtig zu sein!

Hier geht es zur Studie «kalte Selbstschmierung»

Balz Spörri (geb. 1959) lebt als Journalist und Autor in Zürich.