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Über 100 Jahre altes Geheimnis gelüftet

„Möchten Sie gerne noch ein wenig Eis in ihr Wasser?“ – „Nicht nötig, das ist bereits drin!“

Das Leben auf der Erde ist nur möglich, weil es auf unserem Planeten genügend Wasser gibt. Was aber ist das Besondere an Wasser im Vergleich zu anderen Flüssigkeiten? Vor über 100 Jahren hat Wilhelm Conrad Röntgen in seinem Paper „Über die Konstitution des flüssigen Wassers“ zur Diskussion gestellt, ob in Wasser bei Raumtemperatur gleichzeitig neben der flüssigen Form nicht auch lokale eisartige Strukturen existieren können.  Neue Untersuchungen auf atomarer Ebene zeigen, dass Wasser aus vielen nebeneinander existierenden Unterstrukturen besteht, inklusive eisartiger Strukturen auch bei Raumtemperatur. Wasser verhält sich also völlig anders als andere Flüssigkeiten, die immer in homogenem Zustand vorliegen. Mithilfe dieser Beobachtung lässt sich nun vielleicht auch erklären, was genau Wasser und Leben so eng miteinander verbindet.

In einem gemeinsamen Projekt zwischen Francesco Rao, Junior Fellow in der FRIAS School of Soft Matter Research, und Peter Hamm, Professor am Physikalisch-chemischen Institut der Universität Zürich, konnte ein neues theoretisches Verfahren entwickelt werden, das sowohl die Untersuchung komplexer Netzwerke wie auch molekulare Simulationen erlaubt. Ursprünglich war dieser Ansatz entwickelt worden, um das World Wide Web und soziale Beziehungen zu untersuchen. Nun konnte mit diesem Ansatz die überraschend inhomogene Struktur des Wassers enthüllt werden.

Veröffentlicht wurden diese Ergebnisse im angesehenen Journal of  Physical Chemistry.

Rao F., Garrett-Roe S. and Hamm P. Structural inhomogeneity of water by complex network analysis, Journal of  Physical Chemistry B, Article ASAP, DOI: 10.1021/jp1060792

Originalartikel

09/2010