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Chimia 38 (1984) Nr. 6 (Juni)



Abb. 40: Viskoelastisches Verhalten: Fliessen bei langsamer Deformation (oben); Springen bei schneller Deformation (unten).


Hochpolymere Stoffe, wie nicht vulkanisierter Kautschuk, haben die Eigenschaft, allmählich zu fliessen, sich bei kurzzeitiger Deformation aber elastisch zu verhalten (Abb. 40). Werner Kuhn hat sich für dieses Phänomen seit Beginn seiner Arbeiten über die Kautschukelastizität interessiert. Bei langsamer Beanspruchung haben die Fadenmoleküle Zeit, sich zu arrangieren, bei schneller Beanspruchung sind die Moleküle ineinander verhakt und nur kurze Fadenstücke frei. Bei der Fortpflanzung von Wellen benimmt sich je nach Frequenz der gleiche Stoff wie eine Flüssigkeit oder wie ein fester, elastischer Stoff. Wenn wir in einem solchen Stoff ein gleichmässiges Temperaturgefälle von unten nach oben anbringen (Abb. 41a und b) und oben mit einer geeigneten Frequenz anregen, so pflanzen sich bis zu einer bestimmten Tiefe Longitudinal- und Transversalwellen fort (der Stoff verhält sich in diesem Bereich als Festkörper); dann tritt in bestimmter Tiefe Reflexion der Transversal- und Longitudinalwellen auf, und die Longitudinalwellen werden gebrochen. Der Stoff verhält sich unterhalb dieser Zone für die untersuchte Frequenz als Flüssigkeit [51] .


Abb. 41: Temperaturgefälle in viskoelastischem Material a) Anregung b) Reflektion und Brechung von Wellen


Aus diesen Überlegungen heraus hat Werner Kuhn den Schluss gezogen, dass man aus der Reflektion und Brechung von Erdbebenwellen in bestimmter Tiefe nicht unbedingt auf eine Phasengrenze in dieser Tiefe schliessen darf und dass das Erdinnere aus homogener Urmaterie bestehen könnte, also nicht aus diskreten Schalen. Er hat in einer Arbeit mit dem Basler Vulkanologen A. Rittmann die Vorstellung dadurch begründet, dass im Verlauf der Entstehung des Erdballs aus heisser Solarmaterie die Transportvorgänge im Erdinneren so langsam verlaufen mussten, dass die für die Ausbildung eines Eisenkerns nötigen Stofftransportvorgänge in der verfügbaren Zeit nicht stattgefunden haben konnten [52].

Ob sich diese Vorstellung durchsetzen wird, ist nicht klar (es wird heute vorwiegend angenommen, dass sich die Urerde eher allmählich durch Ansammlung von kosmischem Staub aufgebaut hat), aber unabhängig davon beeindruckt der geniale Gedanke und der Mut alteingesessene Vorstellungen in Frage zu stellen.

In den 50er Jahren studierte Werner Kuhn mit Peter Läuger und anderen die Vorgänge an ultrafeinporigen Membranen [53] und mit Heinz Majer die Gefrierpunktserniedrigung in Gelen [54], die durch die Netzstruktur, in der sich nur ultrakleine Kriställchen bilden können, beeinflusst wird. Mit einer Reihe weiterer Mitarbeiter hat er seine verschiedenen Theorien ausgebaut. Insbesondere hat er sich mit seinen künstlichen Muskelmodellen eingehend beschäftigt. Dabei konnte er nachweisen, dass bei idealen experimentellen Bedingungen die freie chemische Energie vollständig in mechanische Arbeit umgewandelt werden kann und dass umgekehrt beim Strecken eines Polyacrylsäuregels Protonen freigesetzt werden, d.h., dass mechanische in chemische Energie umgewandelt wird [55].


Abb. 42: Ehrenpromotion von Niels Bohr (2. von links) und Werner Kuhn als Rektor (3. von links), 1955


1955 bekleidete Werner Kuhn das Amt des Rektors der Basler Universität. Abb. 42 zeigt ihn zusammen mit Niels Bohr bei der Ehrenpromotion von Niels Bohr durch die Basler Universität, Abb. 43 mit seinem langjährigen Mitarbeiter Hans Martin, anlässlich seiner eigenen Ehrenpromotion in Kiel 1959.


Abb. 43: Werner Kuhn mit Hans Martin bei der Ehrenpromotion von Werner Kuhn in Kiel, 1959



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