Warum Eis wirklich rutschig ist: Eine Revolution in der Physik
Seit fast 200 Jahren herrschte Einigkeit darüber, warum wir auf Eis ausrutschen: Druck und Reibung, so die Annahme, bringen die Eisoberfläche zum Schmelzen und erzeugen eine rutschige Wasserschicht. Doch eine neue Studie der Universität des Saarlandes stellt diese etablierte Theorie nun in Frage.
Die Forschungsergebnisse, veröffentlicht in den "Physical Review Journals", zeigen, dass die Ursache für die Glätte von Eis in den Wechselwirkungen zwischen molekularen Dipolen liegt. Diese Dipole befinden sich sowohl im Eis als auch in der Kontaktfläche, beispielsweise der Sohle eines Schuhs.
Dipole statt Druck: Die neue Erklärung
Wenn diese Dipole aufeinandertreffen, stören sie die geordnete Kristallstruktur des Eises an der Oberfläche. Dadurch entsteht eine dünne, fast flüssige Schicht, die für die Rutschigkeit verantwortlich ist. Professor Martin Müser, Leiter des Forschungsteams, betont: "Es zeigt sich, dass weder Druck noch Reibung eine besonders bedeutende Rolle bei der Bildung der dünnen Flüssigkeitsschicht auf Eis spielen."
Skifahren bei extremen Temperaturen: Ein weiteres Missverständnis aufgeklärt
Die Forscher räumen auch mit einem weiteren Irrtum auf. Bisher wurde angenommen, dass Skifahren bei Temperaturen unter minus 40 Grad Celsius unmöglich sei, da sich keine schmierende Flüssigkeitsschicht unter den Skiern bilden könne. Doch auch hier spielen die Dipol-Wechselwirkungen eine entscheidende Rolle. Sie bleiben auch bei extrem niedrigen Temperaturen aktiv und sorgen für eine Flüssigkeitsschicht an der Grenzfläche zwischen Eis und Ski – selbst in der Nähe des absoluten Nullpunkts.
Konsequenzen für Physik und Materialforschung
Diese neuen Erkenntnisse haben weitreichende Konsequenzen für die Physik und die Materialforschung in eisigen Umgebungen. Sie eröffnen neue Perspektiven und ermöglichen ein besseres Verständnis des Verhaltens von Eis unter verschiedenen Bedingungen.
- Die bisherige Theorie basierte auf Druck und Reibung.
- Die neue Theorie erklärt die Rutschigkeit durch Dipol-Wechselwirkungen.
- Skifahren ist auch bei extrem tiefen Temperaturen möglich.
- Die Forschungsergebnisse sind in den "Physical Review Journals" veröffentlicht.