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Harte Schokolade und köstlicher Beton

Warum schmeckt die eine Schokoladensorte besser als die andere, und was unterscheidet einen Kassenzettel vom Klopapier? Wie ist selbstheilender Beton aufgebaut, und stimmt es, dass sich Weltraumstaub mit Aerogelen einsammeln lässt? Weshalb ist Glas durchsichtig? Fragen über Fragen, die der englische Materialforscher Mark Miodownik auf äußerst unterhaltsame Weise beantwortet. Manchmal erzählt er eine dramatische Geschichte, dann wieder pflegt er einen nüchternen, wissenschaftsnahen Stil oder bezieht Kulturelles beziehungsweise Persönliches ein.

Mit einem Foto demonstriert der Autor, wie sehr Materialien unsere Umwelt prägen. Man sieht ihn auf einer Dachterrasse sitzen und einen Kaffee trinken, mit einem Stück Schokolade vor sich auf einem runden Beistelltisch. Nach und nach erscheinen weiße Schriftzüge auf den Alltagsgegenständen, die auf verborgene Materialien hinweisen. Sie leiten die jeweils anschließenden Kapitel ein. So führt der Autor durch die verschiedenen Abschnitte, bis am Ende des Buchs das Foto fast komplett übermalt ist.

Scharfer Stahl

Miodowniks Interesse für Materialkunde begann mit einem unerfreulichen Ereignis: einer Rasierklingenattacke. Er war als Schüler mit dem Bus unterwegs, als ihm beim Einsteigen jemand eine zwölf Zentimeter lange Wunde am Rücken zufügte. Der Autor verstand nicht, wie eine briefmarkengroße Klinge sowohl Lederjacke als auch Schuluniform, Pullover und Weste durchdringen und dann immer noch schneiden kann. Diese Episode nimmt er zum Anlass, um sein erstes Kapitel mit der Geschichte des Stahls zu beginnen. Er schildert, wie die Zusatzstoffe Kohlenstoff und Chrom dem kristallinen Eisen unter anderem Härte, Rostbeständigkeit oder Flexibilität verleihen. Auch erklärt er, wie Rasierklingen früher an einem Leder geschärft wurden, indem man ein Keramikpulver zugab. Die historische Bedeutung des Eisens macht er am Beispiel der Römer klar, die auf der Flucht vor den Pikten (Völkern im heutigen Schottland) ihre Eisennägel tief in der Erde vergruben, damit die Feinde sie nicht finden konnten.

Weiter hinten lüftet Miodownik das Geheimnis gut schmeckender Schokolade. Die langkettigen Fette der Kakaobutter sind so genannte Triglyceride (Ester des Glycerins mit je drei Fettsäuremolekülen). Je nachdem, wie dicht die Fettsäuren in der Schokolade gepackt sind, schmelzen sie früher oder später im Mund und setzen dann gezielt die Aromen der Kakaobohne frei. Schokoladenproduzenten sollten dies beachten. Triglyceride für edle Sorten brauchen bei der Herstellung nämlich etwas länger, um zu entstehen. Je mehr Zeit sich also der Hersteller für den Produktionsprozess nimmt, umso mehr ist von den dichter gepackten und geschmacklich ansprechenderen Molekülen enthalten.

Steter Tropfen höhlt den Stein

Im Kapitel über Beton erklärt der Autor, wie sich bei dessen Aushärten Kalziumsilikat-Nadeln verhaken, das Wasser einschließen und dabei ein labberiges Gel in festen Stein verwandeln. Einmal von den Römern erfunden, beflügelte der Stoff die Fantasie der damaligen Ingenieure, so dass sie atemberaubende Bauten wie das Pantheon errichteten. Für die Zukunft hoffen Baumeister und Architekten auf selbstheilenden Beton, denn ihr größter Feind ist der Betonfraß. Feine Risse in dem Werkstoff führen dazu, dass das innen liegende Stahlskelett rostet, insbesondere bei Einwirkung von Salzwasser. Die Risse werden mit der Zeit größer, bis irgendwann die gesamte Struktur kollabiert. Vor kurzem haben Forscher Bakterien entdeckt, mit denen man diesem Verfall entgegenwirken kann. Sobald ein Riss entsteht und Wasser eintritt, beginnen die Mikroben, Kalk zu produzieren, und damit die Schadstelle wieder zu verschließen.

Wenn er sich dem Papier zuwendet, verrät Miodownik, was Kassenzettel, Klopapier, Teebeutel oder Geschenkkartons voneinander unterscheidet. Edles Kassenpapier ist demnach ein so genanntes Thermopapier, das seine "Druckertinte" bereits unsichtbar in sich trägt. Beim Drucken wird der Stoff an ausgewählten Stellen erhitzt, worauf eine Reaktion in Gang kommt und das Papier dort schwarz wird. Im Gegensatz dazu enthalten Klorollen meist noch nicht einmal einen Weißmacher, wie der Autor verrät. Auch schildert er, wie man Banknoten, die eigentlich aus Baumwolle bestehen, mit Iod auf Echtheit überprüfen kann.

Fotos, Zeichnungen und chemische Formeln bebildern das allgemeinverständliche Buch. Es gewährt aufschlussreiche Einblicke in die Materialwissenschaften und bietet abwechslungsreichen sowie unterhaltsamen Lesegenuss.

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