Paranuss-Effekt

In letzter Zeit wurde ich häufiger gefragt, warum die großen Nüsse oder Haferflocken beim Müsli immer oben liegen. Eine Interessante Frage, deren wissenschaftliche Antwort vom Bayreuther Experimentalphysiker Professor Dr. Ingo Rehberg im Januar 2003 in der online Ausgabe von Nature veröffentlicht wurde und auch beim Innovationsreport vermeldet wurde.

Das Phänomen nennt sich „Paranuss-Effekt“ und tritt immer in gemischten granularen Medien auf. Wenn eine Mischung unterschiedlich großer makroskopischer Teilchen, in diesem Fall Nüsse oder Haferflocken, vorsichtig gerüttelt wird, dann entmischt sich die Mischung und die großen und schweren Nüsse oder Körner sammeln an der Oberfläche, während die kleinen nach unten wandern.

Warum ist das so? Beim Rütteln bilden sich kleine Lücken und Hohlräume zwischen den Bestandteilen der Mischung und in diese Lücken rutschen bevorzugt die kleineren Bestandteile des Müslis, einfach weil diese dort hineinpassen während für die großen Bestandteile der beim Rütteln geschaffene Platz nicht ausreicht. Sie können also nicht abtauchen/untergehen und bleiben an der Oberfläche zurück.

Dieses Phänomen ist jedoch noch nicht restlos geklärt, denn es gibt auch den umgekehrten Paranuss-Effekt, bei dem die kleinen Teile nach oben wandern und darüberhinaus hängen die Bewegungen der granulären Bestandteile von vielen verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise der Geschwindigkeit des Schüttelns und damit der Beschleunigung der Bestandteile der Mischung. Diese Strömungen der Mischungsbestandteile existieren aber nicht nur in unserem Beispiel mit dem Müsli, sondern in allen granularen Medien, wie Sand- oder Kiesgemische und sind damit insbesondere für die Geophysik und Geotechnik von besonderem Interesse.

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