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Eis im Sommer

Wenn Wasser einem starken elektrischen Feld ausgesetzt wird, kann es schon bei Raumtemperatur zu Eis gefrieren. Das zeigen Experimente koreanischer Physiker um Heon Kang von der Seoul National University. Die Forscher berichten über das Phänomen in der Zeitschrift Physical Review Letters.

Einige Physiker hatten bereits vorhergesagt, dass ein starkes elektrisches Feld Wassermoleküle dazu bringen kann, zu einem Eiskristall zu erstarren. Das elektrische Feld fördert Bindungen zwischen den Wasserstoff-Atomen zweier Wassermoleküle, so die Überlegung. Den theoretischen Berechnungen zufolge sollte der Übergang bei einem Feld in der Größenordnung von einer Milliarde Volt pro Meter stattfinden.

Die Forscher um Kang zeigen jetzt aber, dass schon ein tausendmal schwächeres Feld ausreicht, um Eis bei Zimmertemperatur zu erzeugen. In ihren Experimenten sperrten sie einen dünnen Wasserfilm zwischen einer Goldschicht und der Goldspitze eines Rastertunnelmikroskops ein. Sie stellten fest, dass das Wasser schon bei einem Feld von einer Million Volt pro Meter kristallisierte.

Ein Feld dieser Stärke und die beengten räumlichen Bedingungen könne auch in einigen natürlichen Umgebungen vorkommen, berichten die Forscher: Zum Beispiel in Gewitterwolken, in winzigen Felsspalten oder in einigen nanotechnischen Konstruktionen. Kang und seine Kollegen hoffen, durch ihre Experimente Aufschlüsse über die Eisbildung in der Natur zu bekommen.

Choi et al.: Physical
Review Letters, 19 August 2005

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Ute Kehse
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