In Nullkommanix auf Sonnentemperatur Forscher entwickeln den schnellsten Wasserkocher aller Zeiten

Mit einem Röntgenlaser haben Forscher Wasser in 75 billiardstel Sekunden auf 100.000 Grad Celsius erhitzt – so schnell war bislang kein anderer Wasserkocher. Einen Tee kann man auf diese Weise aber nicht kochen.

Wasser in einem Kochtopf kocht über
Auf einer Herdplatte braucht es einige Minuten, bis Wasser kocht. Mit einem Röntgenlaser waren Forscher jetzt ein wenig Schneller: Es dauerte nur eine billiardstel Sekunde, bis sich das Wasser direkt in Plasma verwandelt hatte. Bildrechte: IMAGO

Wasser mit 100.000 Grad dürfte wohl etwas zu heiß sein, um einen Tee damit aufzubrühen, denn diese Temperatur übersteigt sogar die Hitze im Erdkern. Einen Tee zu kochen war allerdings auch nicht das Ziel der Forscher, die mit einem Röntgenlaser einen Wasserstrahl in 75 Femtosekunden - also 75 billiardstel Sekunden - in Plasma verwandelten. Wie das Team in den "Proceedings" der US-Akademie der Wissenschaften (PNAS) berichtet, wollten die Wissenschaftler vielmehr weiteren Besonderheiten des Wassers auf die Spur kommen. Aus Deutschland waren unter anderem Forscher vom Teilchenbeschleuniger DESY an der Arbeit beteiligt.

Joe Robinson (li.) und Mike Minitti im Linac Coherent Light Source (LCLS) Laser Labor. Das SLAC ist eine Spezialforschungseinrichtung in den USA, in der mit Lasertechnologie geforscht wird.
Zwei Forscher arbeiten im US-Forschungszentrum SLAC mit einem Versuchslaser. Im SLAC wurde auch der schnellste Wasserkocher der Welt gebaut. Bildrechte: Matt Beardsley / SLAC National Accelerator Laboratory

Plasma gilt als vierter Aggregatszustand, neben fest, flüssig und gasförmig. Beim Plasma ist ein Stoff so heiß, dass sich die Elektronen von den Atomkernen zu lösen beginnen. Als Plasma kommen Stoffe vor allem in Sternen wie der Sonne vor. Bei dem jetzigen Experiment beschossen die Wissenschaftler einen dünnen Wasserstrahl mit kurzen Röntgenblitzen. Dadurch schossen sie die Elektronen aus den Wassermolekülen heraus – es wandelte seinen Zustand in 0,000 000 000 000 075 Sekunden (also 75 Femtosekunden) von flüssig in Plasma.

"Wasser ist wirklich eine merkwürdige Flüssigkeit, und ohne ihre besonderen Eigenschaften wären viele Dinge auf der Erde nicht so, wie sie sind – insbesondere das Leben", erklärt Co-Autor Olof Jönsson von der Universität Uppsala in Schweden zum Hintergrund der Studie. So zeigt Wasser ungewöhnliche Eigenschaften hinsichtlich Dichte, Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit. Mit den bei dem Experiment entstandenen Messungen wollen die Forscher prüfen, ob Computersimulationen richtig lagen.

Dieses Thema im Programm: MDR FERNSEHEN | LexiTV | 01. September 2017 | 15:00 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 15. Mai 2018, 16:30 Uhr