Entdeckung eines ganz neuen Frostschutzmittels

14.11.2011 - Frankreich

Ein Forscherteam um Sylvain Deville, CNRS-Forscher am Labor für die Synthese und Funktionalisierung von Keramik (CNRS/Saint-Gobain), in Zusammenarbeit mit dem Labor für Werkstoffe, Ingenieurwesen und Wissenschaften (CNRS/INSA Lyon/Universität Claude Bernard Lyon 1), hat herausgefunden, dass Zirkoniumacetat – eine chemische Verbindung, die normalerweise zur Stabilisierung von Schwebeteilchen genutzt wird - das Wachstum von Eiskristallen steuert.

Die Forscher haben entdeckt, dass die nach der Tiefkühlung einer Wasser-Zirkoniumacetat-Lösung entstandenen Eiskristalle eine geordnete Struktur aufweisen. Im Gegensatz dazu besitzen die ohne Zirkoniumacetat-Zusatz gebildeten Eiskristalle keine besonders gleichmäßige Struktur.

Dieses Ergebnis ist sehr verblüffend, denn Zirkoniumacetat gehört zu den Salzen (aus positiv (Kationen) und negativ (Anionen) geladenen Teilchen zusammengesetzte neutrale ionische Verbindungen) und unterscheidet sich demzufolge in seiner Struktur erheblich von den üblichen aus Makromolekülen bestehenden Frostschutzmitteln. Die Steuerung des Wachstums von Eiskristallen durch Zirkoniumacetat erfolgt auf verschiedenen Ebenen: Verringerung der Wachstumsgeschwindigkeit von Eiskristallen, Herabsenken des Gefrierpunktes oder Steuerung der Eiskristallstruktur.

Zirkoniumacetat weist gegenüber bereits vorhandenen natürlichen und synthetischen Frostschutzmitteln eindeutige Vorteile auf: kostengünstige Herstellung, Stabilität, einfache Nutzung. Diese Kriterien sind für industrielle Anwendungen entscheidend.