Ursache offener Schuhbänder geklärt
Täglich stolpern Millionen Menschen über ihre eigenen Füsse. Ein Grund dafür: Die Schleifen bei manchen Schuhbändern gehen immer wieder auf. Nun haben Forscher sich des «Versagens des Knotens» angenommen.
Jeder kennt das Problem, Jogger und Trainer von Kinderfussballmannschaften leiden besonders darunter: Schleifen am Schuh, die sich andauernd lösen. Nun wurde das Phänomen untersucht.
Forscher haben herausgefunden, warum sich Schuhschleifen oftmals lösen: Grund ist die verhängnisvolle Wirkung zweier Kräfte. Zum einen lockert sich durch das wiederholte Auftreten das Zentrum des Knotens, schreiben US-Forscher in den «Proceedings A» der britischen Royal Society. Zum anderen ziehen die losen Enden der Schnürsenkel, die beim Gehen in Schwingungen geraten, den Knoten nach und nach auf. Das Versagen des Knotens passiere in wenigen Sekunden und geschehe ohne Vorwarnung. Jeder kenne das Problem mit sich lösenden Schnürsenkeln, schreiben Christopher Daily-Diamond und seine Mitarbeiter von der University of California in Berkeley in ihrem Fachartikel. Wissenschaftlich untersucht sei es aber kaum. Sie hätten zunächst beobachtet, dass sich Schnürsenkel nicht lockern, wenn man im Sitzen das Bein lediglich hin- und herschwingt. Andersherum reiche blosses Stampfen auf den Boden nicht aus, um den Knoten zu lösen.
Zeitlupenvideos vom Laufband
Um nun herauszufinden, was genau geschieht, begab sich Mitautorin Christine Gregg auf ein Laufband. Ihre Kollegen zeichneten beim Gehen oder Rennen Zeitlupenvideos der Schnürsenkel auf. Zudem schnürten die Wissenschaftler eine Schleife um ein spezielles Pendel, damit sie die einzelnen Kräfte, die auf die Senkel wirken, besser isoliert voneinander untersuchen konnten. Das Ergebnis: Beim Auftreten erhöht sich die auf den Knoten wirkende Schwerkraft erheblich. Als Reaktion auf diese Kräfte dehnt und entspannt sich der Knoten abwechselnd. Dadurch lockert er sich nach und nach. Gleichzeitig wirken Trägheitskräfte an den losen Enden der Schnürsenkel, die beim Laufen vor- und zurückschwingen. Sie ziehen den Knoten schliesslich auf. Es gebe Schleifenvarianten, deren Knoten besser hielten als andere. Der «falsche Knoten» – im Deutschen Altweiberknoten genannt – sei eine Variante, die sich besonders schnell löse. Der klassische Kreuzknoten halte hingegen länger, löse sich schliesslich aber auch. Die beiden Schleifen-Varianten unterscheiden sich dadurch, wie beim Binden der lose Senkel um die Schlaufe geführt wird – von vorne oder von hinten. Die Forscher raten dazu, einmal selbst mit den Schleifen zu experimentieren, um den Unterschied herauszubekommen. «Wir konnten zeigen, dass der schwache Knoten immer versagt und der starke Knoten nach einer gewissen Zeit, aber wir wissen immer noch nicht, wo die entscheidenden mechanischen Unterschiede zwischen beiden Knoten liegen», sagt Oliver O’Reilly.
Noch viele Fragen offen
Das Problem sei alles andere als abschliessend erforscht, viele Fragen zu den mechanischen Grundlagen seien noch offen. Auch der Einfluss der Senkelmaterials und seiner Oberfläche sei noch nicht geklärt.
«Einige Senkel eignen sich vielleicht besser als andere zum Schnüren eines Knoten, aber die zugrunde liegenden Mechanismen beim Versagen des Knoten sind dieselben, nehmen wir an», sagt Christine Gregg in einer Mitteilung ihres Instituts.
