Wasserbrücken

Wasserbrücken beschreiben das Phänomen, bei dem zwei Oberflächen durch eine kontinuierliche Wasserschicht verbunden sind. Sie entstehen durch die Kohäsion der Wassermoleküle, die Adhäsion der Flüssigkeit an benetzenden Oberflächen und die Oberflächenspannung. Unter passenden Bedingungen können zwei hydrophile Oberflächen so nahe beieinander liegen oder durch enge Kanäle verbunden sein, dass Wasser eine Brücke bildet, die die Flächen über einen dünnen Wasserstrang oder eine Spannschicht miteinander verbindet.

Auf der Erde treten Wasserbrücken meist nur in engen Spalten, Kapillarräumen oder zwischen sehr benetzenden Oberflächen auf. In der Raumfahrt oder in Mikrogravitation können stabilere Brücken entstehen, weil das geringe oder fehlende Gewicht die Brücke weniger belastet und die Oberflächenspannung stärker zur Form halte. Solche Brücken ermöglichen das Übermitteln von Flüssigkeit zwischen Behältern ohne Tropfenbildung oder direkte Schwerkraftüberwindung.

Die Brücke ist ein anschauliches Beispiel für Kapillarität und Oberflächenspannung. Ihre Stabilität hängt von der Balance aus Oberflächenspannung, Adhäsion, der Geometrie der Kontaktlinie und dem Umgebungsdruck ab. Faktoren wie der Kontaktwinkel der Flüssigkeit zur Oberfläche, der Abstand zwischen den Oberflächen und die Oberflächenbeschaffenheit beeinflussen Form, Länge und Dauer der Wasserbrücke. Anwendungen finden sich in Lehrversuchen, Demonstrationen der Fluiddynamik sowie in Studien zu Flüssigkeitstransfer und Kontaktlinienverhalten in engen Strukturen.