v1.0 Habt ihr mal einen mit Helium befüllten Folienballon bekommen? Der schwebt am Geburtstag schön unter der Decke. Auch noch ein paar Tage danach. Aber er fliegt nach ein paar Wochen nicht mehr. Jeppe fragt: Warum verschwindet das Helium aus dem Folienballon? Da ist doch kein Loch drin. Annalena hat den Dackel Pepe mit ins Studio genommen. Sie hat ihn mit Helium befüllt. Das Helium kommt aus so einer Gasflasche über einen Zapfen. Sie hat den Ballon voll gemacht. Jetzt sind auch die Füße und der Schwanz aufgefüllt. Der Dackel schwebt in der Luft. Annalena guckt sich den genau an. Es scheint keine Stellen zu geben, über die er Helium verlieren kann. Die Folie ist dicht. Es ist kein Loch zu sehen. Es gibt an der Seite eine Naht. Zwei Folien sind da zusammengeschweißt. Unten gibt es das Ventil. Da ist ein Loch. Aber ob da auch was rauskommt? Annalena will das überprüfen. In diesem Reifen ist ein Loch. Man kann den Schlauch unter Wasser tunken. Man findet das Loch dort, wo es blubbert. Pepe muss also zum schwimmenden Hund werden. Annalena tunkt ihn in das Aquarium. Wir gucken genau hin. Schwimmender Hund. Wir sehen: Es blubbert nicht. Am ganzen Rücken sind keine Blubberblasen. Am Ventil kommt auch nichts raus. Der Ballon hat kein offensichtliches Leck. Pepe wird wieder rausgenommen. Wie sieht das aus, wenn das Helium aus dem Ballon verschwindet? Wir haben den Ballon aufgehängt und einen Zeitraffer gestartet. Pepe wird acht Wochen lang langsam schlaffer. Er macht irgendwann Sitz auf unserem Studioboden. Wir füllen Pepe erst mal wieder auf. Die Antwort könnte im Material liegen. Annalena hinterleuchtet die Folie. Eine Art Struktur wird sichtbar. Vielleicht sind da kleine Löcher drin. Wir fahren nach Reutlingen. Annalena mit Pepe an Bord. In Reutlingen sitzt Mikroskopiker Oliver Meckes. Oliver hat uns schon bei vielen Sachgeschichten geholfen. Oliver lässt das Helium aus Pepe raus. Oliver schneidet nur am Ventil ein kleines Stück Folie ab. Oliver möchte zeigen, wie das unterm Mikroskop aussieht. Oliver muss die Stücke präparieren. Er bedampft die Stücke mit flüssigem Stickstoff. Die Stücke gefrieren. Oliver bricht jetzt Teile davon ab und stellt sie auf einen Träger. Oliver schaut sich die Bruchkante im Querschnitt an. Das ist mit den Flächen einfacher. Die Außenseite und die Innenseite kommen auf den Träger. Dann wird es mit lila Palladium-Dampf bedampft. Oliver kann nur so unter dem Rasterelektronenmikroskop was sehen. Oliver packt den ersten Träger in sein großes Gerät. Oliver kann jetzt das erste Bild sehen. Wir sehen noch nicht viel. Wir gehen näher ran. Sieht man da kleine Hubbel? Ein bisschen größer. Man kann die Fäden des Kunststoffs erahnen. Wir schauen jetzt auf die Kante, den Querschnitt der Folie. Das sind verschiedene Schichten. Wir haben beim Hersteller gefragt, was es damit auf sich hat. Es geht los mit einer Kunststofffolie. Da kommt Kleber drauf. Dann eine andere Kunststofffolie. Beide Folien werden mit Hitze und Druck miteinander verbunden. Man sagt dazu auch: laminiert. Es kommt noch eine Schicht Aluminium-Bedampfung drauf. Im Querschnitt sehen wir die innere Folie. Klebstoff. Eine zweite Folie. Und die Aluminium-Bedampfung. Und außen den roten Druck. Die Folie wird so sehr dicht. Es liegt also nicht am Material. Wir pumpen Pepe auf. Es geht zum Physikalischen Institut der Uni Bonn. Die haben gesagt, Helium kann durch Wände gehen. Was bedeutet das? Das seht ihr gleich. Wir sind wieder bei Jeppe. Wie verschwindet das Helium aus einem Folienballon? Der Ballon ist nach ein paar Wochen immer platt. Wir haben das Material untersucht. Das Material ist extrem dicht und besteht aus mehreren Schichten. Annalena und Pepe müssen noch mal nach Bonn. Die Physiker dort sagen, Helium kann quasi durch Wände gehen. Christopher zeigt einen Versuch. Dieses Gefäß aus Ton ist innen drin hohl. Christopher füllt das Gefäß mit Wasser. Das Gefäß ist grundsätzlich dicht. Das Gefäß soll für unseren Ballon stehen. Das Loch unten wurde zugeklebt. Ein Schlauch wurde dran gemacht. Christopher verbindet das mit der Heliumflasche. Er packt eine Mülltüte drüber. Die Mülltüte soll nur das auffangen, was da vielleicht gleich rauskommt. Das Tongefäß steht für unseren Ballon. Er dreht den Gashahn auf. Das Helium fließt in das Tongefäß. Können wir irgendwas sehen? Tatsache. Wir beschleunigen das Ganze ein bisschen. Die Tüte füllt sich langsam. Das Gas strömt durch das Tongefäß in die Tüte. Das Helium füllt die Tüte. Ist das wirklich Helium? Helium ist leichter als Luft und schwebt. Christopher beweist jetzt, dass es Helium ist. Die Tüte müsste fliegen, wenn es Helium ist. Er hat es gleich. Und jetzt. Helium kommt also wirklich durch das Tongefäß durch. Das hat was mit der Größe des Heliums zu tun. Dieser Tischtennisball wäre jetzt ein Helium-Atom. Annalena müsste dann in diesem Tempo etwa 228 Jahre weiterlaufen. Dann würden wir erst den Ball in der Größe eines Heliumatoms sehen. Tschüs. Das ist zu lang für unsere Sendung. Also: Wie kommt das Helium aus Pepe raus? Wir haben die Vergrößerung mit Sprudelkästen nachgebaut. Da sind einige Lücken zwischen den Kästen. Die Kästen reichen. Das Heliumatom hängt diesmal bei Annalena an der Angel. Das Atom dotzt von innen an die Folie des Ballons. Das Atom findet eine Lücke, durch die es passt. Das Atom schwebt durch die ganze Struktur nach draußen. Das Ganze passiert mit ganz vielen Heliumatomen gleichzeitig. Man kann sehen: Das Atom passt auch durch winzige Lücken. Helium kann quasi durch Wände gehen. Alle Atome sind irgendwann durch die Folie durchdiffundiert. Man nennt das so. Das wäre unser Heliumatom. Die meisten Moleküle sehen in der Luft eher aus wie ein Rugbyball. Kann man damit durch unsere Struktur durchwandern? Annalena hat den Ball an die Angel gehängt. Man merkt direkt: Der Rugbyball passt nicht durch alle Lücken durch. Er hat quer nicht genügend Platz. Er kann sich nur langsam und mit viel Andotzen durcharbeiten. Auch Annalena hat es mit dem schweren Ball schwerer. Der Ball bleibt in manchen Lücken fast stecken. Die großen Moleküle brauchen dadurch viel länger, um durchzukommen. Luft würde einen Folienballon länger prall halten. Das Geheimnis liegt darin, wie klein ein Heliumatom ist. Das kleine Helium verschwindet langsam durch die Folie. Teilchen für Teilchen. Man muss den Ballon neu befüllen. Man lässt Helium fließen. Wir machen ihn diesmal nicht so voll. Dann kann Annalena Pepe zu Jeppe bringen. Komm, Pepe, ist gut. Tschüs.