US-Forscher enträtselten Physik des Fingerschnippens

US-Forscher haben das Geheimnis des ultraschnellen Schnippens von Daumen und Mittelfinger aufgedeckt. Demnach steckt die Essenz in der optimalen Reibung und Kompressionsfähgkeit der Fingerhaut, was eine explosionsartige Freisetzung der Energie ermöglicht.

Die früheste Überlieferung des Fingerschnippens stammt aus dem antiken Griechenland. Auf einem rund 2300 Jahre alten Keramikgefäss tanzt Pan, der griechische Gott der Wildnis. Dem Anschein nach schnippt er mit dem rechten Mittelfinger und Daumen.

Der scharfe Klang, der beim Fingerschnippen entsteht, ist jedoch nicht der griechischen Kultur eigen. Tatsächlich nutzen ihn Menschen weltweit, etwa als Begrüssungsritual in Liberia oder beim Flamenco-Tanzen.

Nur: Die Physik des Fingerschnippens war bislang unerforscht. Das änderten nun die US-Physiker um Saad Bhamla vom Georgia Institute of Technology: Mit Kameraaufnahmen, Kraftsensoren, Experimenten und Simulationen entschlüsselten sie, welche Eigenheiten der Physik diesem unverwechselbaren Klang zugrunde liegen. Davon berichten sie im britischen Wissenschaftsmagazin «Journal of the Royal Society Interface».

Physikalisch ausgedrückt ist das Fingerschnippen demnach das Resultat eines mehrstufigen Prozesses: Indem Daumen und Mittelfinger fest aneinandergepresst werden, baut sich Kraft auf. Die Reibung zwischen den beiden Fingern «verriegelt» die Bewegung quasi und speichert die Energie. Anschliessend beginnt der Entriegelungsprozess, wobei der Mittelfinger seitlich am Daumen vorbeigleitet - und die Energie explosionsartig freigesetzt wird.

Während des Schnippens ist die Rotationsbeschleunigung den Forschern zufolge fast dreimal so schnell wie diejenige des Arms eines professionellen Baseballspielers. Tatsächlich zähle das Fingerschnippen wohl zu den schnellsten Rotationsbeschleunigungen des menschlichen Körpers.

Die Physiker fanden heraus, dass die Haut der Fingerspitzen den optimalen Reibungskoeffizienten sowie die optimale Kompressionsfähigkeit aufweist. Lägen die Werte tiefer, könnte weniger Kraft zwischen Daumen und Mittelfinger aufgebaut werden. Das wird beispielsweise deutlich, wenn man sich die Hände mit Schmiermittel oder Feuchtigkeitscreme einreibt.

Lägen die Werte hingegen höher, könnte sich zwar mehr Kraft aufbauen, aber die Schnippgeschwindigkeit wäre viel zu langsam. Dies geschieht etwa dann, wenn man sich ein Fingerhütchen aus Gummi über die Fingerkuppen stülpt.

Zwar schreiben die US-Forscher, dass ihre Erkenntnisse dazu beitragen könnten, beispielsweise robotische Prothesen mit neuen Funktionen zu schaffen. Studienleiter Saad Bhamla meinte allerdings auf Anfrage der Nachrichtenagentur Keystone-SDA, dass Anwendungen zwar in der Tat grossartig seien. Aber der wirkliche Zweck der Studie sei gewesen, «das erstaunliche Geheimnis zu lösen, das sich direkt an unseren Fingerspitzen abspielt.»