Den vermutlich saubersten Wassertropfen aller Zeiten hat ein Team aus Wien an der Technischen Universität hergestellt. Zur Herstellung dieses Wassers ohne jegliche Verunreinigungen wurde nach Angaben der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in einer Vakuumkammer Eis aus Ultra-Reinstwasser, das so gut wie keine Fremdstoffe enthält, an der Spitze eines Metallstifts produziert. Die Vakuumkammer wurde auf minus 140 Grad Celsius gekühlt. Das so entstandene Eis schmolz und brachte den saubersten Wassertropfen der Welt hervor, erklärte die Physikerin Ulrike Diebold von der TU Wien. 

Hintergrund für das Experiment ist die Entwicklung selbstreinigender Oberflächen. Gemeinsam untersuchten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TU Wien und der Cornell University in Ithaca, New York, Oberflächen, die mit Titandioxid behandelt wurden. Titandioxid kommt häufig für Beschichtungen zur Anwendung, zum Beispiel für Spiegel, die auch in feuchter Umgebung nicht beschlagen. Wirklich reine Oberflächen kommen in der Natur nicht vor, weil sich im Kontakt mit der Umgebungsluft stets eine dünne Molekülschicht ablagere. Diese Schicht könne die Eigenschaften von Materialien allerdings merklich verändern.

Selbst winzige Spuren von Luft können entscheidend sein

Den Forschern war bei mikroskopischen Untersuchungen von mit Titandioxid beschichteten Oberflächen aufgefallen, dass sich auch dort Moleküle in einer geordneten Schicht ablagerten. Um welche Stoffe es sich handelte, wussten die Forschenden zunächst nicht. Sie vermuteten, dass es sich dabei um eine spezielle Konfiguration von Wassermolekülen gehandelt hat. Mithilfe des absolut reinen Wassertropfens konnte getestet werden, wie sich Wasser auf den Titandioxidoberflächen verhält. 

Das Ergebnis: Die Wassermoleküle ordneten sich nicht so regelmäßig an wie zuvor gefunden. Der Film aus den regelmäßig angeordneten Molekülen entstand erst bei Luftkontakt. Es mussten also noch andere Stoffe an diesem Film beteiligt gewesen sein. Chemische Analysen ergaben, dass es sich um Essigsäure und Ameisensäure handelte. Obwohl von diesen Stoffen nur winzige Mengen in der Luft vorkämen, lagerten sie sich auf den untersuchten Oberflächen ab.

"Die Ergebnisse zeigen, wie vorsichtig wir bei Experimenten dieser Art sein müssen", sagte Diebold. Selbst winzigste Spuren von Luft, die eigentlich vernachlässigbar erschienen, seien für den Verlauf wissenschaftlicher Experimente manchmal entscheidend.