Letzte Aktualisierung: 29.12.2013

Anzeige

PV-Anlage: Bis zu 37% sparen!

Wir sparen für Sie bis zu 37% - durch unseren Experten-Vergleich!
Jetzt Preise vergleichen!

Hamburger Forscher erfinden Superheizung mit Terahertz-Blitz

Hamburger DESY-Forscher haben eine Methode entworfen, um Wasser in weniger als einer billionstel Sekunde zum Kochen zu bringen. Diese Superheizung, die bislang noch nicht in die Praxis umgesetzt worden ist, kann eine kleine Menge Wasser in nur einer halben Pikosekunde um 600 Grad Celsius erhitzen.

Computer-Darstellung der molekularen Wasserwolke. (Illustration: Oriol Vendrell/DESY)

Computer-Darstellung der molekularen Wasserwolke. (Illustration: Oriol Vendrell/DESY)

Herzstück der neuen Superheizung ist ein konzentrierter Blitz sogenannter Terahertz-Strahlung. Terahertz-Strahlung besteht aus elektromagnetischen Wellen mit einer Frequenz zwischen den Radiowellen und der Infrarotstrahlung. Terahertz-Blitze lassen sich unter anderem mit Anlagen namens Freie-Elektronen-Laser erzeugen, die schnelle Elektronen auf einen genau definierten Slalomkurs schicken. In jeder Kurve senden die Teilchen Strahlungsblitze aus, die sich zu einem intensiven, laserartigen Puls addieren.

Der intensive Terahertz-Blitz bringt die Wassermoleküle dann auf einen Schlag heftig zum Vibrieren und löst die Wasserstoffbrückenbindungen, über die Wassermoleküle im flüssigen Zustand verbunden sind. Die Berechnung dieser Wechselwirkung des Terahertz-Blitzes mit dem Wasser hat rund 200.000 Stunden Prozessorzeit auf einem großen Parallelcomputer am Supercomputerzentrum Jülich in Anspruch genommen.

Mit der neuen Methode lässt sich jedoch nur etwa ein Nanoliter (milliardstel Liter) auf einen Schlag erhitzen. Das klingt nicht viel, ist aber genug für die meisten Experimente, um die Superheizung weiter zu entwickeln. Und obwohl die heiße Miniwolke nach nicht einmal einer Millisekunde (tausendstel Sekunde) auseinander fliegt, ist das lange genug, um alle interessanten Vorgänge in thermischen Reaktionen wie etwa die Kombination kleiner organischer Moleküle zu neuen Substanzen zu beobachten.

Die verschiedenen Stufen der Reaktion lassen sich etwa mit ultrakurzen Röntgenblitzen verfolgen, wie sie der 3,4 Kilometer lange Röntgenlaser European XFEL erzeugen wird, der gegenwärtig zwischen dem Hamburger DESY-Campus und der benachbarten Stadt Schenefeld in Schleswig-Holstein gebaut wird.

Sie haben eine Frage zu diesem Artikel? Wir sollten auch Ihre News bei uns veröffentlichen? Schreiben Sie uns unkompliziert eine Email an unsere Redaktion unter info[at]energie-experten.org

Sie wollen keine News von uns verpassen?

Abonnieren Sie unseren wöchentlichen Energie-Experten-Newsletter!

Elektroheizung

Bis zu 5 E-Heizungs-Angebote anfordern & online Preise vergleichen!

Kostenlose Angebote anfordern:

Das könnte Sie auch interessieren:

  • Heizung planen

    Mit unserem Heizungsplaner ermitteln Sie einfach online ein Heizungskonzept, das Ihre Heizwärmeanforderungen am Besten erfüllt. Dabei richtet sich die…

    Heizung planen
  • Solarrechner

    Mit unserem Online-Solarrechner können Sie sofort prüfen, ob sich Ihr Dach für eine Photovoltaik-Anlage technisch eignet und finanziell lohnt. Mit nur wenigen…

    Solarrechner
  • Dämmung berechnen

    Mit unserer Online-App "Dämmkostenrechner" ermitteln Sie in wenigen Schritten einfach & unkompliziert, welche Dämmung in welcher Dicke wie viel kostet, was sie…

    Dämmung berechnen

Ihre Suchanfrage wird bearbeitet