Eine Teufelsträne (auch bekannt unter dem Namen Glasträne, Bologneser Träne, Batavischer Tropfen oder Prince Rupert’s Drop) ist weniger ein Spielzeug als vielmehr ein spannendes Anschauungsobjekt. Sie hat die Form einer Kaulquappe oder eines lang gezogenen Tropfens, auf dessen runden Teil man mit einem Hammer schlagen kann, ohne ihm damit etwas anhaben zu können. Die Teufelsträne zerfällt aber zu Staub, sobald man auch nur ein winziges Stück ihres Schwanzes abbricht. „Zerfallen“ ist dabei noch harmlos ausgedrückt: Tatsächlich implodiert das Glas regelrecht, wobei die Glassplitter durch die entstehenden Druckwellen meterweit fliegen können. Es ist also etwas Vorsicht geboten!
Wie wird ein Prinz Rupert Tropfen hergestellt?
Zeichung: Prinz Rubert Drop aus „Microgrphia“ von Robert Hook (1667)
Die wundersamen Glastropfen werden hergestellt, indem man Glas erhitzt, bis es flüssig wird, und es dann in einzelnen Tropfen in ein Gefäß mit Wasser fallen lässt. Das Glas erstarrt an der Oberfläche, während das Innere zunächst flüssig bleibt. Langsam kühlt das Innere dann ebenfalls aus.
Dabei geschieht nun Folgendes: Während das Glas außen schon fest ist, zieht es sich im Inneren beim Abkühlen zusammen. Dadurch entstehen in den Teufelstränen große mechanische Spannungen, die sich entladen, wenn die Oberfläche der Glasträne auch nur den kleinsten Kratzer bekommt oder man eben ihren Schwanz abbricht. Schlägt man jedoch mit einem Hammer auf die Teufelstränen, so erweisen sie sich als erstaunlich haltbar. Das liegt daran, dass Glas Druckspannung sehr viel besser aushält als Zugspannung.
Genauso wie Glastränen verhalten sich übrigens Bologneser Flaschen. Dabei handelt es sich um dickwandige, kugelförmige Flaschen, mit denen man zwar einen Nagel in die Wand schlagen kann, die aber zerspringen, wenn man einen ebensolchen Nagel in sie hineinfallen lässt.
Teufelstränen sind wohl schon seit Anfang des 17. Jahrhunderts bekannt, zumindest in Mecklenburg, Frankreich und in Holland. Hierzu gibt es einige Quellen in der Literatur. Der Name Prince Rupert Drop soll auf Prinz Ruprecht von der Pfalz (1619–1682) zurückgehen, der diese angeblich erstmals von Deutschland nach England brachte. Im selben Jahrhundert hat sich auch schon die Royal Society of London mit dem Phänomen der Teufelsträne befasst.
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Quellen:
Hot Glass, Cold Water: Experiments in the History of Glass Fracture, Gerhard Eggert
The Philosophical Transactions and Collections …, Volume 10; Volume 12
Bildnachweis: https://archive.org/details/bim_early-english-books-1641-1700_micrographia-_hooke-robert_1667/page/n52/mode/1up
Robert Hooke (1635-1703): Micrographia or some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses with observations and inquiries thereupon (1667).
https://engineering.purdue.edu/IE/news/2022/chandrasekar-coe-blog
https://pubs.aip.org/aip/apl/article/109/23/231903/32394/On-the-extraordinary-strength-of-Prince-Rupert-s
https://extra.shu.ac.uk/emls/si-14/akkecorp.html#
