Daarom is ijs glad

28 november 2017 door SST

Op ijs kan je gevaarlijk uitglijden, maar natuurlijk ook heerlijk schaatsen. Waarom gaat dat niet op een ondergrond van beton of glas?

Nederlandse fysicigebruikten een geavanceerde spectroscopische techniek om het oppervlak van een ijslaag te bestuderen – waarbij de focusten op enkel de buitenste moleculaire lagen. Met eerdere technieken kon nooit een duidelijk onderscheid worden gemaakt tussen de toplaag en de rest van het ijs.

De bindingen tussen de buitenste watermoleculen zijn veel zwakker, waardoor die zich meer als vloeistof gedragen. (AMOLF)

Door het ijsoppervlak met laserbundels te beschijnen, konden de onderzoekers de sterkte van de bindingen tussen de watermoleculen onderling meten. In de buitenste lagen waren die veel zwakker (losser), waardoor die lagen zich meer als vloeistof dan als vaste stof gedroegen – zelfs bij dertig graden onder nul. Volgens de fysici verklaart dit waarom ijs zo glad is.

Nog een opmerkelijke vaststelling: hoe lager de temperatuur, hoe dunner dat ‘quasi-vloeibare’ laagje. Bij min drie blijkt het nog vier moleculaire lagen dik, bij min dertig nog maar twee. Bij nóg koudere temperaturen is zelfs het laatste van de buitenste lagen bevroren. Dit verband tussen de gladheid van ijs en de temperatuur zorgt ervoor dat het minder makkelijk schaatsen is bij extreem koude temperaturen.