Die überraschende Stärke von Eierschalen

Die Schale eines Hühnereis wiegt nur etwa ein Fünftel einer Unze und besteht aus Calciumcarbonat, das etwas mehr als ein Hundertstel Zoll dick ist. Unter perfekten Bedingungen ermöglicht diese dünne Schicht einem Ei, das zu Berge steht, ein Gewicht von 130 Pfund zu tragen, ohne zu brechen. Perfekte Bedingungen gibt es im wirklichen Leben selten, da jede natürliche Hülle winzige Mikrorisse aufweist, die sie leicht schwächen. Aber ein natürliches Ei von guter Qualität ist überraschend schwer durch Quetschen zu brechen.

Die Stärke kommt von der Form. Die Oberseite eines Eies ist ein dreidimensionaler Bogen; Wenn Sie gleichmäßig darauf drücken, komprimiert sich das gequetschte Stückchen leicht und drückt auf den darunter liegenden Schalenring nach außen, der auf den darunter liegenden Ring nach außen drückt. Die Last wird von den gewölbten Wänden geteilt, da die Oberseite nach unten gequetscht wird, wodurch sich das Ei an seinem Äquator leicht wölbt. Wenn es schließlich bricht, liegt es nicht daran, dass der Bogen versagt, sondern daran, dass die Schale ihre gewölbten Seiten nicht halten kann. Die Schale ist eine typische spröde Keramik – sehr stark, wenn sie zusammengedrückt wird, aber sehr schwach, wenn sie auseinandergezogen wird. Der Bogen ist die perfekte Form, um dies zu nutzen.

Die Materialien, aus denen Gebäude traditionell hergestellt wurden, wie Stein und Ziegel, sind auch stark, wenn sie zusammengedrückt und schwach gespannt werden. Deshalb sind Bögen in Gebäuden so verbreitet, obwohl einige ein bisschen Hilfe brauchen, um sich darin zu halten. Die Kuppel der St. Paul’s Cathedral in London, die 1708 erbaut wurde und immer noch stark ist, hat einen Gürtel aus Eisenketten an der Basis, um zu verhindern, dass sie sich zu weit wölbt.

Wenn Eier so stark sind, warum brechen sie dann so leicht, wenn sie fallen gelassen werden? Es stellt sich heraus, dass ihre Stärke mit einer Einschränkung einhergeht: Sie können eine Last nur tragen, wenn sie gleichmäßig über den oberen halben Zoll des Eies verteilt ist. Wenn Sie die Eierschale an einem einzigen Punkt schlagen, biegt sich die Schale genau an diesem Punkt nach innen und dehnt die Innenseite der Kurve, bis sie reißt. Und sobald es einen Riss gibt, ist die Stärke der Schale weg, weil sie davon abhängt, dass die gesamte Struktur intakt ist. Die dünne Schale ist zu spröde, um einem spitzen Angriff standzuhalten. Das ist genauso gut, denn das einzige Werkzeug, das ein Küken zum Schlüpfen braucht, ist ein scharfer Schnabel.

Wenn du die Stärke eines Eies selbst ausprobieren willst, achte darauf, dass du keine Ringe trägst und dass du so gleichmäßig und langsam wie möglich drückst. Ein harter Metallring konzentriert die Kraft an einem Ort, mit sehr chaotischen Konsequenzen.

Ein Ei ist eines der bekanntesten Objekte in unserer Küche, absolut banal und doch strukturell schön. Ein einziges Stück Eierschale ist zerbrechlich, aber die ganze Schale ist weit mehr als die Summe ihrer Teile. Das muss einen Moment des Nachdenkens wert sein, bevor Sie Ihre Schokoladeneier zu Ostern zertrümmern.