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Physikalische Chemie: Wasser hat höchstens ein Ultrakurzzeitgedächtnis

Wasserstoffbrückenbindung
In Wasser sorgen Wasserstoffbrückenbindungen und andere intermolekulare Kräfte für flüchtige Strukturen in der Flüssigkeit, die sich ständig und rasend schnell wieder umbilden. Wie schnell, hat nun ein Team um Michael Cowan und Barry Brunder von der Universität Toronto sowie Nils Huse vom Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie in Berlin gemessen: Innerhalb von 50 Femtosekunden – das sind Millionstel Milliardstel Sekunden – sind alte Verbindungen gelöst und neue eingegangen. Jegliche in solchen Bindungen vermutete gespeicherte Information wäre damit in diesem Bruchteil verloren.

Die Wissenschaftler konnten mit Hilfe einer neuartigen Technik in diese winzigen Zeitintervalle vorstoßen und direkt die Vibrationen einer OH-Bindung in reinem Wasser messen. Bisherige Experimente mussten sich dafür auf Gemische mit schwerem Wasser mit Deuterium-Atomen verlassen, die aber eine Zeitverzögerung um eine Größenordnung zeigten.

Die vorübergehende Anordung von Wassermolekülen in Clustern wird immer wieder als Grundlage angeführt, mit der Wasser Informationen "speichere" – und zwar indem sich diese Strukturen erhalten. Auf diese Weise könne sich die Flüssigkeit beispielsweise ein gelöstes Salzmolekül oder einen medizinischen Wirkstoff "merken" und dies auch noch "wissen", wenn die Substanz auf Grund extremer Verdünnung gar nicht mehr enthalten sein kann. Dem widerspricht die schon häufig bestätigte Beobachtung, dass diese Cluster sich ständig lösen und neu bilden.
10.03.2005

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 10.03.2005

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