Ein Wassertropfen, der auf einer kalten Oberfläche gefriert, bildet eine Spitze aus.

Gefrorene Wassertropfen mit Spitze

Twente (Niederlande) – Wissenschaftler haben einzelne Wassertropfen beim Gefrieren ganz genau beobachtet. In der Zeitschrift „Physics of Fluids“ veröffentlichten sie jetzt die Detailaufnahmen des Gefrierprozesses, die ein ungewöhnliches Verhalten dokumentieren.

Auf drei Bildern eines gefrorenen Wassertropfens ist der zeitliche Verlauf der Kristallisation von Wasserdampf zu erkennen. Die Kristallisation beginnt an der gefrorenen Spitze und breitet sich zu feinen, baumartigen Eisstrukuren aus.
Kristallstrukturen

Wird ein Wassertropfen auf eine Minus zwanzig Grad Celsius gekühlte Glasplatte gesetzt, gefriert er innerhalb weniger Sekunden. Forscher der Universität Twente haben diesen Vorgang nun genauer untersucht. Die anfangs kugelförmigen Tropfen mit einem Durchmesser von vier Millimetern bilden beim Gefrieren eine deutliche Spitze aus.

Dieses Phänomen ist für Flüssigkeiten außergewöhnlich und kann auf die besondere Eigenschaft von Wasser zurückgeführt werden, sich beim Gefrieren auszudehnen anstatt zusammenzuziehen. Die gefrorene Spitze dient dann als Kristallisationskeim für Wasserdampf in der Luft, der gefriert. Es entstehen dabei filigrane Strukturen aus Eiskristallen.