Feuer als Plasma zu definieren, ist ein Thema, das selbst Physik- und Chemie-Experten spaltet. Deshalb gehen die gängigsten Ausdrücke in Richtung „fast Plasma“ oder „teilweise Plasma“. Wobei man sich einig ist, dass Feuer wärmt und brennt … aber was, wenn es möglich wäre, ein kaltes Feuer/kaltes Plasma zu erzeugen? Unter den richtigen Bedingungen friert kaltes Feuer ein, was es berührt, und der Kanal The Action Lab auf YouTube hat zwei Videos mit hervorragenden Demonstrationen.
Feuer und Plasma
„Feuer: Beschleunigte Oxidation eines Materials im Verbrennungsprozess. Die Flamme ist der Teil des Feuers, der sichtbares Licht aussendet, und der Prozess ist exotherm, also gibt er auch Energie in Form von Wärme ab.“ Eine allgemeine Beschreibung aus dem Lehrbuch, zweifellos.
Aber wenn wir versuchen, seine Beziehung zum Plasma zu erkunden, wird die Geschichte kompliziert. Für einige ist ein Gas, das die Mindesttemperatur erreicht, um sichtbar zu sein, ein Plasma. Für andere hängt alles vom Ionisierungsgrad ab, und im Fall von Feuer wäre dieser nicht so hoch.
Also ... halb Plasma? Semi-Plasma? Wenn das zu verwirrend klingt, suchen wir nach Gemeinsamkeiten. Feuer und Plasma sind heiß, und die Idee, dass sie sich in „kaltes“ verwandeln könnten, ist widersprüchlich ... es sei denn, wir ändern ihre Bedingungen ein wenig. Das haben sie im Kanal The Action Lab gemacht, dem gleichen Kanal des Drohne im Aufzug und des Internetsignals durch Wasser. Kaltes Feuer!
Kaltes Feuer!
Alles beginnt mit einer Elektrode, die Zehntausende Volt erreicht. Das Potenzial ist so hoch, dass das Gas um die Elektrode ionisiert.
Der Schlüssel, um dieses Feuer/Plasma kalt zu machen, besteht darin, die thermische Energie zu verschieben, während die freien Elektronen erhalten bleiben. Dazu benötigt man ein Gas, das sich leicht ionisiert und eine höhere Wärmeleitfähigkeit aufweist. Mit einem Wort: Helium.
Wenn man den Gasfluss anpasst, wird seine Zirkulation schnell genug, sodass die Ionen keine thermische Energie ansammeln, die freien Elektronen jedoch schon. Warum verbrennen uns diese Elektronen nicht? Die Antwort ist, dass sie nicht die nötige Masse besitzen. Das macht kaltes Feuer zu einem hervorragenden Sterilisator, der Viren und oberflächliche Bakterien zerstört, ohne Material zu verbrennen.
Das Feuer, das Dinge einfriert
Das Experiment im ersten Video findet jedoch bei Raumtemperatur statt. Um kaltes Feuer zu erzeugen, das einfriert, was es berührt, besteht die Lösung darin, die Temperatur des Gases drastisch zu senken.
Hier eröffnet sich eine ganze Reihe von Möglichkeiten, aber The Action Lab folgte dem Weg des Trockeneises, das auf einer Kupferspule platziert wird. Dadurch sinkt die Temperatur des Heliums auf etwa -78 Grad Celsius.
Das Schwierigste ist, das Einfrieren zu filmen (es ist besser sichtbar bei viel Licht, obwohl das das Plasma „verdeckt“), aber der Trick war, die Objekte vorher zu befeuchten, bevor man sie in die Nähe der Elektrode bringt.
