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Theoretische Chemie: Ein Weihnachtsgeschenk der besonderen Art

Daniel Lingenhöhl

Vaterfreuden bringen als kleine Kehrseite auch mit sich, dass man manchmal auch nachts raus muss, um dem Nachwuchs eine Milch warm zu machen: Für mich am schnellsten und effektivsten geht dies nicht über die Mikrowelle (Verbrühungsgefahr), sondern über den Wasserkocher: Man füllt Milch ins Fläschchen und gießt dann heißes Wasser dazu, bis die Temperatur optimal für Kleinkindergeschmäcker ist. Doch das nächtliche Warten am Kocher, bis das Wasser rauscht und somit der Siedepunkt erreicht ist, macht mürbe. Schließlich wünscht man sich selbst schnell ins Bett zurück.

An dieser Stelle winkt nun Abhilfe – in Form eines Extrem-Wasserkochers, den Hamburger Forscher vom Desy nun entworfen haben: Innerhalb von nur einer halben Pikosekunde kann es kleinste Wassermengen auf 600 Grad Celsius erhitzen. Eine Pikosekunde verhalte sich dabei zu einer Sekunde wie eine Sekunde zu fast 32 Jahrtausenden, schreiben die Physiker, selbst ein Wimpernschlag dauert länger. Die damit aufgewärmte Wassermenge wäre zwar sehr klein, was sie aber durch die enorme Wärme kompensiert. Das Milchfläschchen wäre also recht schnell warm gemacht. Benötigt wird dazu nur ein konzentrierter Blitz aus Terahertz-Strahlung, elektromagnetische Wellen mit einer Frequenz zwischen Radiowellen und Infrarotstrahlung, die man mit speziellen Lasern erzeugen kann: Er bringt die Wassermoleküle in extrem kurzer Zeit zum Schwingen und damit zum Kochen.

Die Methode hat jedoch zwei Nachteile: Sie existiert bislang nur theoretisch, nachdem die Wissenschaftler auf einem Supercomputer am Jülicher Rechenzentrum 200 000 Stunden Prozessorzeit in Anspruch genommen haben, bis ihre Simulation stand. Und zum anderen ließe sich damit nur ein Nanoliter Wasser aufkochen, der außerdem nach einer Millisekunde durch die enorme Hitze verpufft. Für einen schnellen Espresso, um die Nacht falls nötig am Kinderbett durchzuwachen, reicht es also leider noch lange nicht.

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