Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wasser blei gleicher Temperatur flüssig und fest

30.09.2013
"Unterkühlte Flüssigkeit": Vor 15 Jahren entwickelte Theorie bestätigt

Mitarbeiter des zum Nationalen Forschungsrat CNR gehörenden Istituto Nazionale di Ottica haben eine wichtige Entdeckung über die physikalischen Eigenschaften von Wasser gemacht. In einen Behälter gefüllt, nimmt es zwei unterschiedliche Aggregatzustände an.


Wassertropfen: Forscher weisen Doppelstruktur nach (Foto: pixelio.de, A. Wolter)

Schwer kalkulierbares Element

"Mithilfe eines ultraschnellen Laserspektroskops haben wir festgestellt, dass Wasser im flüssigen Zustand einerseits eine dem Eis ähnliche Struktur und andererseits eine etwas ungeordnetere Form annimmt", erläutert Projektleiter Roberto Eramo. Diese Doppelnatur mache Wasser zu einem mit mathematischen Modellen nur schwer kalkulierbaren Element und liefere eine plausible Erklärung für die von den anderen Flüssigkeiten abweichenden Eigenschaften.

"Die Bindung der Wasserstoffmoleküle untereinander, die einige Eigenschaften wie das Schwimmen von Eis an der Wasseroberfläche zur Folge haben, bewirkt im Innern der Wassermassen eine festkörperähnliche räumliche Struktur", so Eramo. Dies allerdings mit dem Unterschied, dass die Dauer dieses Aggregatzustandes nur eine billionste Sekunde beträgt. Die Bedeutung dieser Übergangsstrukturen steigt mit sinkender Temperatur, wenn die Wasserstoffbindung im Verhältnis zur Wärmebewegung der Moleküle immer stärker wird.

Unterschiedliche Wasserformen

Die italienischen Forscher haben Wasser mit einem besonders hohen Reinheitsgrad verwendet, um damit einen als "unterkühlte Flüssigkeit" bekannten Aggregatzustand zu erreichen. Obwohl es bis auf minus 28 Grad heruntergekühlt wurde, blieb der Flüssigzustand erhalten. "Dabei konnten wir zwei hinsichtlich Dichte und Raumverteilung unterschiedliche Wasserformen beobachten", sagt Eramo.

Laut dem Experten hat sich mit dem Experiment erstmals eine vor 15 Jahren entwickelte Theorie experimentell bestätigt. Die Studie war in enger Zusammenarbeit mit dem Laboratorio Europeo di Spettroscopie Non Lineari http://lens.unifi.it und der Universität von Florenz http://unifi.it durchgeführt worden. Einzelheiten sind in der Zeitschrift Nature Communications http://nature.com/ncomms nachzulesen.

Harald Jung | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.ino.it

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Heiß & kalt – Gegensätze ziehen sich an
25.04.2017 | Universität Wien

nachricht Astronomen-Team findet Himmelskörper mit „Schmauchspuren“
25.04.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie