Hvorfor er is så glatt? Etter to århundrer med spekulasjoner kommer en ny forklaring som kan endre lærebøkene. Forskere ved Saarland Universitet hevder at det ikke er smelting, men amorfisering som gjør isen speilglatt – selv ved ekstremt lave temperaturer.
Hypotesen, publisert i Physical Review Letters i august 2025, utfordrer tre klassiske forklaringer og setter fart i en pågående faglig debatt.
Dette er det nye: Isen «flyter» uten å smelte
Materialforskerne Achraf Atila, Sergey Sukhomlinov og Martin Müser ved Saarland Universitet har gjennom omfattende datasimuleringer vist at når to isflater glir mot hverandre, blir den ordnede krystallstrukturen mekanisk ødelagt. Resultatet er et amorft, strukturløst lag som oppfører seg mer som en væske enn et fast stoff – uten at isen faktisk smelter.
Det amorfe laget blir gradvis tykkere jo mer glidingen fortsetter. På mikronivå skyldes dette at dipolene i vannkrystallene forskyves når noe glir over isen. Forskerne hentet inspirasjon fra studier av diamantpolering, der lignende mekanismer er observert.
Det mest oppsiktsvekkende: Prosessen kan skje helt ned til 10 Kelvin (minus 263 °C), langt under området der de klassiske teoriene kan forklare glattheten.
Fakta:
- Amorfisering: Krystallstrukturen brytes ned og blir uordnet, som gir et lag som oppfører seg væskelignende.
- 10 Kelvin: Tilsvarer cirka −263 °C.
Slik utfordrer hypotesen de gamle forklaringene
I over 200 år har tre mekanismer dominert forklaringen på isens glatthet:
- Trykksmelting (James Thomson, 1800-tallet) – trykk senker smeltepunktet og danner vann.
- Friksjonsvarme – varme fra bevegelse smelter overflaten.
- Forhåndsfuktig overflate – isen er dekket av et ultratynt, væskelignende lag allerede før kontakt.
Alle tre har svakheter, spesielt ved svært lave temperaturer. Amorfiseringshypotesen hevder at mekanisk strukturbrudd, ikke smelting, er hovednøkkelen.
Eksperimenter og innvendinger
Fysikeren Daniel Bonn ved Universitetet i Amsterdam testet friksjonshypotesen på en mikroskopisk skøytebane. Hans funn utfordrer ideen om friksjonsvarme som hovedforklaring:
«Glattheten var ikke avhengig av hastighet.»
Andre forskere nyanserer bildet. Luis MacDowell (Complutense University, Madrid) mener at flere mekanismer virker samtidig, avhengig av forholdene. Hans simuleringer viser at isens overflate faktisk kan ha et væskelignende lag bare noen molekyler tykt, og at laget blir tykkere ved trykk og friksjonsvarme.
«Alle de tre klassiske hypotesene virker samtidig i ulik grad.»
Her skiller beskrivelsene lag: MacDowell ser delvis et semantisk skille, mens Atila og kolleger insisterer på at amorfisering er en grunnleggende forskjellig mekanisme.
Hvorfor dette angår oss
En bedre forståelse av isens glatthet er ikke bare akademisk. Den kan få praktiske følger for transport, sikkerhet og idrett – fra vinterveier og brostein til skøytebaner og alpint utstyr.
- Målrettede tiltak på veier og fortau kan bli mer treffsikre.
- Utstyr og sålematerialer kan optimaliseres for ulike temperaturer.
- Bedre risikoanalyser i ekstremkulde.
En faglig kamp om ord – og mekanismer
Feltet preges fortsatt av uenighet om hva som egentlig skjer i isens ytterste lag. Mangel på et felles fagspråk kan være en av de største hindringene for et endelig svar.
«Mange isforskere har ulike og motstridende meninger, men de er ikke alltid åpne om uenigheten seg imellom.»
Konklusjon: Amorfisering kan være nøkkelen til hvorfor is er glatt – til og med ved 10 Kelvin. Om dette er hele forklaringen, eller én mekanisme blant flere, vil videre forskning avklare. Inntil da fortsetter debatten i laboratorier og tidsskrifter som Physical Review Letters. Kilder: Quanta Magazine, Physical Review Letters, Earth.com, ScienceDaily.
Kommentarer
0 kommentarer
Vi godtar kun kommentarer fra registrerte brukere. Dette gjør vi for å opprettholde en trygg og respektfull debatt, samt for å unngå spam og misbruk. Registrering er gratis og tar bare noen sekunder.
Du må være innlogget for å kommentere. Logg inn eller registrer deg for å delta i diskusjonen.