Katrin Amann-Winkel

Vatten är den viktigaste vätskan för livet på jorden. Trots att en vattenmolekyl kan tyckas vara enkel är nätverket av vätebindningar som håller samman molekylerna och ligger bakom många av vattnets ovanliga egenskaper fortfarande något av en gåta.

Det finns flera teorier som försöker förklara vattnets speciella egenskaper. En av de mest omdiskuterade utgår från att vatten kan existera i två olika flytande tillstånd: en vätska med hög densitet (HDL) och en med låg densitet (LDL). Under normala förhållanden fluktuerar de två strukturella komponenterna och kan därför inte studeras som separata tillstånd.

När flytande vatten kyls ned mycket snabbt bildas amorf is med låg densitet (LDA). Amorf is med hög densitet (HDA) kan i stället framställas genom att kristallin is utsätts för högt tryck och därmed förlorar sin kristallstruktur. Detta väcker en fascinerande fråga: motsvarar de två formerna av amorf is de två föreslagna flytande tillstånden hos vatten?

Moderna metoder för röntgenspridning ger forskare kraftfulla verktyg för att undersöka både statiska strukturer och hur dessa förändras över olika längd- och tidsskalor. Med hjälp av röntgenstrålning har forskarna nyligen kunnat visa att HDL och LDL uppvisar diffusionsliknande egenskaper kring de temperaturer där de antas genomgå en glasövergång vid normalt tryck. Motsvarande studier vid högre tryck saknas dock och är tekniskt utmanande.

Katrin Amann-Winkel fick anslaget Swedish Foundations’ Starting Grant (SFSG) 2018.