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Moleküldynamik: Umgekehrter Phasenwechsel beobachtet

Französische Wissenschaftler um Marie Plazanet von der Universität Joseph Fourier in Grenoble haben eine Flüssigkeit entwickelt, die beim Erhitzen fest wird, statt zu verdampfen. Das Gemisch aus Wasser, alpha-Cyclodextrin und 4-Methylpyridin ist bei Raumtemperatur eine homogene und transparente Lösung. Je nach Mischungsverhältnis erstarrt sie bei Temperaturen zwischen 45 und 75 Grad Celsius zu einer milchig-weißen festen Masse. Der Vorgang ist reversibel, sodass die Lösung beim Abkühlen wieder flüssig wird.

Den Grund für dieses seltsame und zuvor nie beobachtete Verhalten sehen die Forscher in den Wasserstoffbrückenbindungen, die das Cyclodextrin mit dem Wasser und dem Methylpyridin aufbauen kann. Messungen mit Neutronenstreuung zeigten, dass im festen Zustand ein Sol-Gel-System vorliegt, in dem es zwischen den organischen Inhaltsstoffen viele dieser Bindungen gibt. Dadurch erhält die Masse eine relativ feste und starre Struktur. Bei niedrigeren Temperaturen bilden sich die Brücken dagegen bevorzugt innerhalb des Cyclodextrin-Ringes, womit die Moleküle sich unabhängiger voneinander bewegen und die Lösung flüssig wird.

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