Im Bild

Materialbruch in Schön

Manchmal lehrt uns die Forschung Lektionen fürs Leben. Und manchmal visualisiert sie diese Lektionen – wie in diesem Bild. Die Botschaft lautet: Aus Brüchen kann etwas Schönes entstehen. Was aussieht wie ein sandiger Meeresboden mit Algen oder anderen Schlingpflanzen, ist nichts anderes als ein winziges Stück eines spröden Hydrogels, das gedehnt und anschliessend mit einer kleinen Kerbe versehen wurde. Dieser Schnitt löst etwas aus, das in der Forschung als «katastrophales Versagen durch Bruch» bezeichnet wird. Es bezeichnet den Zeitpunkt, an dem Ingenieurinnen und Ingenieure davon ausgehen, dass eine Struktur tatsächlich kaputtgegangen ist – wenn also beispielsweise ein Glas herunterfällt und zersplittert.

Die poetisch anmutende Aufnahme zeigt, wie sich der Bruch in Zeit und Raum fortbewegt – allerdings auf kleinstem Raum und innerhalb eines Wimpernschlags. Die Punkte in der Mitte zeigen die Kerbe, die feinen Linien den daraus resultierenden Bruch. Was sich wie kleine schwarze Würmer vom oberen und unteren Bildrand zur Kerbe hin schlängelt, sind Falten, die entstehen, wenn sich das Material durch die Bruchenergie aufbäumt. «Ich finde, das sieht wundervoll aus», sagt John Kolinski, Ingenieur und Leiter des Labors für die Mechanik weicher Oberflächen an der EPFL. Er und sein Team haben für die Aufnahme eine Hochgeschwindigkeitskamera verwendet, die 13 000 Fotos pro Sekunde schiessen kann. Diese Kamera haben sie mit einer Hochleistungs-LEDLampe synchronisiert und auf ein Mikroskop montiert. Aus den einzelnen innert Millisekunden aufgenommenen Bildern ist dann diese Komposition entstanden. «Sie unterstreicht die Kraft von visuellen Eindrücken, die einen innehalten lassen und Lust auf mehr machen», wie die Jury des Wettbewerbs für wissenschaftliche Bilder des Schweizerischen Nationalfonds festhält, welche die Aufnahme mit einer Auszeichnung gewürdigt hat. Für Kolinski ist diese eine «wertvolle Anerkennung für das, was ich an meinem Forschungsgebiet besonders liebe: Es ist zugänglich, greifbar und sichtbar.»

Astrid Tomczak-Plewka (Text), John Kolinski (Bild)