Prof. Dr. Gisela Lück, Universität Bielefeld, Forschung zur
frühkindlichen naturwissenschaftlichen Bildung
Gisela Lück
Kleben
Phänomene
ISBN Print: 978-3-0355-1412-4
ISBN E-Book: 978-3-0355-1413-1
1. Auflage 2019
Alle Rechte vorbehalten
© 2019 hep verlag ag, Bern
www.hep-verlag.com
Unser Alltag wird oft von Phänomenen bestimmt, deren wissenschaftliche Hintergründe wir uns nicht erklären können. Sie bleiben uns auch dann noch ein Rätsel, wenn wir uns in der Schulzeit oder der Ausbildung theoretisch intensiv mit den Grundlagen auseinandergesetzt haben.
Kleben ist ein solches Phänomen, das uns ständig begleitet, oft unvermutet und unsichtbar: im Auto, im Flugzeug, im Supermarkt; ja selbst der Stuhl, auf dem Sie gerade sitzen, die Brille auf Ihrer Nase und Ihre Schuhe – sie alle sind höchstwahrscheinlich geklebt.
Kleben soll möglichst zuverlässig und schnell und ohne viel Aufwand funktionieren. Was dahintersteckt, wäre zwar eigentlich interessant – aber jetzt noch einmal mit den theoretischen Hintergründen anfangen … ?
Mit unserer Reihe «Phänomene» gehen wir erstaunlichen und dennoch gängigen Alltagserscheinungen mit einfachen Erklärungen auf den Grund. Wir beleuchten Phänomene aus unterschiedlichen Perspektiven – und vor allem knapp, verständlich und gut lesbar.
Die Theorie ist auf ein Mindestmaß begrenzt und bildet den ersten Teil jedes Bandes. Im zweiten Teil sind praktische, einfache Aktivitäten beschrieben, für die Schule, Kita oder die (Kinder-)Geburtstagsfeier. Dieser Zugang hilft uns, die Phänomene zu begreifen.
Danach sind Phänomene des Alltags Erscheinungen, die uns die Gelegenheit bieten, Zusammenhänge zu verstehen, genauer zu beobachten und neue Erfahrungen auf andere Phänomene zu übertragen.
Viel Freude beim Entdecken und Begreifen,
Beate Blaseio, Gisela Lück
Phänomenal! Wissenswertes übers Kleben
DAS PHÄNOMEN VERSTEHEN
1Birkenpech, Baumharz, Knochenleim – die Klebstoffe unserer Vorfahren
2Warum klebt ein nasses Blatt Papier? – Adhäsion und Kohäsion als entscheidende Kräfte
3Auch die Natur verwendet Klebstoffe – seit sehr viel längerer Zeit als die Menschheit
4Die Vielfalt der Klebstoffsysteme
5Ein paar Klebetipps – naturwissenschaftlich begründet
6Kleben oder schrauben? – Welche Vorund Nachteile hat die Fügetechnik Kleben?
7Belastungsproben für Klebstoffe – die Prüfung der Klebefestigkeit
DAS PHÄNOMEN ERLEBEN
Didaktische Einführung: Klebeexperimente
EXPERIMENT 1
Wasser klebt – zumindest für eine kurze Zeit
EXPERIMENT 2
Die haftende Frischhaltefolie – ganz ohne Kleber
EXPERIMENT 3
Klebeexperimente mit Glas
EXPERIMENT 4
Eis: Ein sehr stabiler Klebstoff, solange es kalt ist!
EXPERIMENT 5
Feuchte Sandburgen halten länger
EXPERIMENT 6
Kasein-Kleber selbst hergestellt
EXPERIMENT 7
Steinaxt mit Teer verkleben: Birkenpech-Herstellung
EXPERIMENT 8
Stärkekleber selbst hergestellt
EXPERIMENT 9
Baumharz als natürlicher Klebstoff
EXPERIMENT 10
Der Bienenwachs-Kleber unserer Vorfahren
EXPERIMENT 11
Härtung von Baumharz zu einem Dauerklebstoff
Literatur
Zum Weiterlesen
Bildnachweis
Nicht nur Zähne und Knochen, auch große Haut-verletzungen werden geklebt.
Wasserfest und winddicht sind Outdoor-Textilien nur dank verklebten Nähten – und auch so niande Dessous kommen auf diese Weise chne störende klassische Nähte aus.
Schon vor 180 000 Jahren gewannen die Menschen Klebstoffe aus der Natur, um Steinwerkzeuge herzustellen.
Flugzeuge sind schon seit Langem zum großen Teil geklebt. Das gilt nicht nur für Sitze und Verkleidungen im Innrabereich, sondern ganz besonders auch für hochsensible Teile wie die Triebwerke, die ständig hohen Temperaturunterschieden ausgesetzt sind. Der Grund: Klebstoffe sind leichter als Metallver-schraubungen und schädigen die zu verbindenden Metallteile weniger.
Es gibt Weiterbildungsberufe zum Klebepraktiker zur Klebefachkraft und zur Klebefachingenieurin. Das dreistufige Weiterbildungskonzept ist in (den Richtlinien des Deutschen Verbands für Schweißen und verwandte Verfahren e. V. festgelegt und gilt somit auch für Europa – es hat halt alles seine Ordnung!
Die höchsten je ausbezahl ten Erfindertantiemen erhält Art Fry, der die Post-it-Haftnotizen entwickelte. Noch heute verdient er an jedem verkauften Zettel.
Mit einem neu entwickelte Klebstoff können kleinste Nierensteine (kleiner als 2 Millimeter) entfernt werden. Solche kleinen Steinchen können beim Lasern entstehen und sind mit normalen Instrumenten meistens nicht mehr greifbar.
Ein spezieller Klebstoff zwischen Mauerwerk und Tapete kann im Falle eines Erdbebens den Einsturz des Hauses verzögern oder sogar verhindern.
Den stärksten Klebstoff produziert ein Bakterium vom Typ caulobacter – crescentus. Ein Gramm dieser Verbindung kann einen zehn Tonnen schweren LKW eine Stunde lang über dem Boden schweben lassen! Die Bakterien nutzen diese Klebefähigkeit, um sich in Gewässern mit hoher Fließgeschwindigkeit am Gestein festzuhalten.
Die Wikinger waren vermutlich nur deshalb so erfolgreiche Seefahrer, weil sie 800 n. Chr. Teer in großen Mengen produzierten, mit dem sie ihre Schiffe abdichteten.
1
Vieles deutet darauf hin, dass schon die Neandertaler Klebstoff gewonnen und verwendet haben: aus Birkenrinde, die sie im Feuer, luftdicht zusammengepackt, erhitzten, sodass dabei geringe Mengen einer teerartigen, klebrigen Substanz entstanden – Birkenpech. Was vielleicht einmal als zufällige Entdeckung bei den Überresten eines Lagerfeuers begann, wurde nun systematisch eingesetzt.
Birkenpech gilt als ältester von Menschen hergestellter Klebstoff und wurde schon vor 200 000 Jahren genutzt, um zum Beispiel Steinklingen an Schäften zu befestigen. Der älteste Fund liegt bei Campitello in der Toscana, zwei weitere stammen aus Inden-Altdorf (Nordrhein-Westfalen) und aus Königsaue (Sachsen-Anhalt) und sind etwa 120 000 bzw. 80 000 Jahre alt (Kozowyk et al. 2017) Auch Ötzi benutzte vor 5000 Jahren Birkenpech, um seine Pfeile herzustellen.
Neben Birkenpech wurde vor 80 000 Jahren auch Baumharz eingesetzt, wie es direkt aus Baumrinde gewonnen werden kann. Später kamen Tierblut und Eiweiß hinzu, die als Bindemittel für den Untergrund von Höhlenmalereien verwendet wurden.
Etwas größer wurde die Auswahl der Klebematerialien ab etwa 3000 v. Chr. bei den Sumerern, den alten Ägyptern, Griechen und Römern.
Die Sumerer werden als die ältesten Klebstoffhersteller angesehen. Sie stellten eine Art Leim her, indem sie Tierhäute auskochten. Diesen Leim benutzten sie für den Haus- und Tempelbau, aber auch zur Herstellung fester Straßenbeläge.