Warum kann man ein Gummiband so weit dehnen?

Gummi ist ein weiches Polymer, also ein Kunststoff. Polymere bestehen aus Molekülen, d. h. Einzelteilchen, die die Form von sehr langen Ketten haben. Man kann sich das wie ganz lange Fäden vorstellen, oder wie gekochte Spaghetti, die ungeordnet ineinander verschlungen sind und ein wirres Knäuel bilden. Deshalb kann man ein solches Material weit auseinanderziehen, ohne daß es in einzelne Fäden zerfällt! Die einzelnen Fäden werden sich in die Länge strecken, aber durch ihre Verschlaufungen miteinander verbunden bleiben. Ihr könnt das mit einem Knäuel aus schön langen Spaghetti selbst ausprobieren!

Die bevorzugte Anordnung der Ketten ist aber das nicht ausgedehnte Knäuel, deshalb ziehen sich die Fäden (und damit auch das Gummiband) wieder in die ursprüngliche Form zurück, sobald die ziehende Kraft null wird.

Stoffe, die nicht aus langen Ketten, sondern aus kleinen Teilchen bestehen sind nicht so stark dehnbar, da hier bei einer Dehnung die Abstände zwischen den Teilchen so groß werden, daß es irgendwann einen Bruch gibt. Die Verschlaufung von langen Ketten (oder alternativ auch eine Vernetzung) führt also zu einer einzigartigen Materialeigenschaft, die man als „Gummielastizität“ bezeichnet.

Prof. Dr. Monika Schönhoff

Institut für Physikalische Chemie

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