In unserer Kulturgeschichte wurden gewiss nicht zu wenige Würste mit Messern in mundgerechte Happen zerlegt. Doch was beim Schneiden genau passiert, darüber wissen wir heute erstaunlich wenig – ebenso wenig wie über das Zerschneiden anderer weicher Materialien wie elastischer Kunststoffe oder menschlichen Gewebes. Forschende der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg haben nun untersucht, wie sich weiches Material beim Schneiden verformt, wann kleine Brüche an der Kontaktfläche zum Messer entstehen und wie beides mit den Kräften zwischen Klinge und Material zusammenhängt.

Dazu nahmen sie zunächst die Eigenschaften von Gelatine unter die Lupe. Das Material wird aus Tierhäuten und -knochen hergestellt, es ist weich und zugleich widerstandsfähig. Den Schnitt durch Gelatine verglichen sie mit dem Schnitt durch ein gummiartiges Elastomer – sowie durch Nürnberger Bratwürste, die im Wesentlichen aus fettummantelten Fleischstückchen bestehen.

Die drei Materialien verhalten sich während des Zerschneidens unterschiedlich: Bei der Gelatine verformt das Messer das Material zunächst stark; so lange, bis die inneren Widerstandskräfte zusammenbrechen und die Klinge es abrupt durchtrennt. Ein Elastomer hingegen schneidet das Messer sehr gleichmäßig immer weiter auf. Bei der Wurst wiederum schmiert das weiche Fett den Kontakt zwischen Klinge und Fleischstückchen, und das Messer – oder die Zahnreihe – gleitet gleichmäßig und ohne schnelle Brüche durch die Wurst.

In ihren Experimenten und Simulationen interessierte die Forschenden besonders, wie lange die Klinge ein Material verformt, bis sie schließlich anfängt es aufzuschneiden. Dabei fanden sie unter anderem heraus, dass nicht Reibung, sondern Adhäsionseffekte und Dämpfung maßgeblich bestimmen, mit welcher Kraft man ein Messer durch ein bestimmtes Material bewegen muss.

Die neuen Erkenntnisse liefern nicht bloß für Gesprächsstoff für die gepflegte Unterhaltung beim Bratwurstverzehr. Relevant sind sie beispielsweise für die Lebensmittelindustrie, in der Nahrung nicht nur geschnitten, sondern auch gezielt auf bestimmte Kaueigenschaften hin entwickelt wird. Ebenso können Chirurginnen und Chirurgen profitieren, insbesondere aber ihre Patienten. Denn während einer Operation werden unterschiedliche biologische Schichten wie Haut und Bindegewebe durchtrennt. Mit einem besseren Verständnis der zugrunde liegenden Mechanik könnten Schnitte so gesetzt werden, dass sie möglichst wenige Verletzungen verursachen und rasch wieder heilen.