Auf der Spur des schwebenden Wassers
Die Brücken aus Wasser lassen sich mit elektrischer Spannung bauen: Wird an zwei nahe zueinanderstehenden Gefäßen mit mehrfach destilliertem und daher sehr schlecht leitendem Wasser eine Hochspannung angelegt, so bildet sich spontan eine zylindrisch geformte Verbindung von einer Seite zur anderen, die den Eindruck einer schwebenden Wasserbrücke vermittelt.
Erfolgreiche Kooperation
Eine aktuelle Studie im Rahmen eines Dissertationsprojektes zwischen TU Graz und dem niederländischen Forschungszentrum Wetsus zeigte nun, dass in Anodenwasser - also Wasser mit anliegender positiver Spannung - im Rahmen der stattfindenden Elektrolyse Protonen gebildet werden; diese positiv geladenen Kernteilchen fließen durch die Wasserbrücke in das Kathodenwasser eines anderen - unter negativer Spannung stehenden - Behälters, wo sie von Hydroxilionen neutralisiert werden.
„In einem Wasserbehälter herrscht immer ein Protonenüberschuss und im anderen ein Protonenmangel“, so der Grazer Experimentalphysiker Elmar C. Fuchs. Das wird schlagend, wenn die angelegte Hochspannung plötzlich ausgeschaltet wird: Wie sich mithilfe von Impedanzspektroskopie messen lasse, bleibe die Protonen-Ladung dann nämlich erhalten. Erste Versuche hätten gezeigt, dass die Ladung der Flüssigkeit eine Woche stabil bleibt.
„Am meisten erforscht, am wenigsten verstanden“
Bereits seit Ende des 19. Jahrhunderts ist das Kuriosum der Wasserbrücke bekannt - die Forscher der TU Graz gehören jedoch zu den Ersten, die das Phänomen in den Mittelpunkt ihrer Forschung rückten, denn: „Wasser ist die meist untersuchte, aber am wenigsten verstandene Substanz“, betont Fuchs.
Den Wissenschaftler interessieren vor allem die Wechselwirkungen des Wassers mit elektrischen und elektromagnetischen Feldern. Schon vor rund zehn Jahren machte er in Graz gemeinsam mit Jakob Woisetschläger vom Institut für Thermische Turbomaschinen und Maschinendynamik die ersten Versuche an Wasserbrücken; dann wurde er vom niederländischen Forschungszentrum für nachhaltiges Wassermanagement Wetsus in Leeuwarden als Programm Manager engagiert.
Seitdem konnte seine Arbeitsgruppe - bestehend aus Chemikern, Physikern, Elektrotechnikern und Maschinenbauern - noch einiges mehr entdecken, unter anderem Wasserbrücken mit einer Länge von 25 Millimetern, beidseitige Fließrichtungen des Wassers über die Brücke oder die Erwärmung derselben während des Wassertransports.
Schlüssel für neue Technologien?
Die Experimente sind aber nicht nur von rein akademischem Interesse - Fuchs hält es für durchaus möglich, dass in den Wasserbrücken der Schlüssel für neue Technologien steckt: Sie könnten als elektrochemische oder biochemische Reaktoren genutzt werden, was wiederum eine Vielzahl möglicher industrieller Anwendungen eröffnen würde; aber auch die Verwendung als eine Art Batterie wäre irgendwann denkbar.