Eine chemische Reaktion in einer Flüssigkeit kann schwimmende Gegenstände auf deren Oberfläche bewegen. Die Reaktion breitet sich wellenförmig in den beteiligten Chemikalien aus und verändert die Oberflächenspannung so, dass kleine Papierschnipsel mitgezogen werden, haben japanische Forscher herausgefunden. Der Transportmechanismus beruht allein auf einer Reaktion innerhalb der ruhenden Flüssigkeit und nicht auf Strömung oder Wasserwellen. Mit dem Verfahren, bei dem chemische Energie direkt in Bewegungsenergie umgesetzt wird, könnten einmal Medikamente im menschlichen Körper genau dosiert abgegeben oder kleine Bauteile in Flüssigkeiten positioniert werden.
Die Forscher betrachteten sogenannte oszillierende chemische Reaktionen, in denen eine Reaktion zwischen zwei Zuständen hin- und herschwingt und sich wellenförmig durch die Substanzmenge bewegt. In dem Modellsystem, einem Flüssigkeitskanal mit Chemikalien, pflanzt sich die Reaktion von einem Kanalende zum anderen fort. In der Reaktion oxidiert die Flüssigkeit, was eine höhere Oberflächenspannung bewirkt. In den Flüssigkeitskanal legten die Forscher einen Papierschnipsel. Sobald die Reaktionszone mit der hohen Oberflächenspannung den Schnipsel erreicht, wird dieser mitgezogen.
Den Chemikern gelang es auch, den Papierschnipsel an einer vorherbestimmten Stelle zu stoppen, indem sie eine zweite, gegenläufige Reaktionswelle anregten. Beim Aufeinandertreffen beider Wellen löschen sich diese ? wie auch bei Wasserwellen oder akustischen Wellen ? aus und der Schnipsel verharrt ruhig auf der Flüssigkeitsoberfläche. Das Verfahren könnte überall da eingesetzt werden, wo es gilt, Gegenstände auf und in Flüssigkeiten zu bewegen und exakt zu positionieren, so die Forscher.
New Scientist, Onlinedienst Originalarbeit der Forscher: Takatoshi Ichino (Kinki University, Wakayama) et al.: Journal of Physical Chemistry C, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1021/jp7097922 S1932-7447(70)09792-3 ddp/wissenschaft.de ? Martin Schäfer
