Terug naar de vorige index
Antilawine sneeuwkristallen
door Frans Wijnand Mets
Ondanks vierhonderd jaar onderzoek heeft sneeuw nog steeds
niet al zijn geheimen prijs gegeven. Johannes Kepler schreef in zijn De
Nive Sexangula Stellata, dat sneeuwkristallen bedrieglijk eenvoudig zijn
en dat ze een goed inzicht geven in de manier waarop sneeuw via de ingewikkelde
fysica van bevriezende waterdamp wordt gevormd. Sneeuw vertelt een verhaal
over de atmosferische condities waaronder ijskristallen gevormd
worden.
Er wordt in de Alpenlanden en in de U.S.A. en Canada onderzoek
gedaan naar de sneeuwkwaliteit, omdat er jaarlijks veel doden vallen door
lawines. Na het lawineongeluk van Galtür zijn de ontwikkelingen in een
stroomversnelling gekomen. In het laboratorium van de Universiteit van
Graz in Oostenrijk wordt door Prof. dr. Angelica Eisbein onderzoek gedaan
naar de vorming van sneeuwkristallen. Angelica Eisbein is zelf geboren in
Galtür en heeft in haar jeugd diverse lawines meegemaakt. Zelf is zij
ternauwernood aan een lawine ontsnapt en dat heeft haar gemotiveerd om het
onderzoek naar sneeuwkwaliteit en lawines op te zetten.
|
| 
|
De zeshoekige symmetrie van losse sneeuwkristallen ontstaat door
de rangschikking van watermoleculen in een regelmatig zestallig
patroon met vertakkingen (dendrieten, dendros = Griekse woord voor
boom)), die ontstaan onder zeer bepaalde atmosferische condities.
Anders ontstaan er sterren, zeshoekige platen, kolommetjes, naalden
of zelfs hagelstenen. |
Deze kristalvorm
leidt tot een zo klein mogelijke vormingsenergie van het kristal. Andere
ijskristalstructuren zijn mogelijk, bij zeer lage temperaturen of zeer hoge
druk.
Door een uitgebreid onderzoek naar de sneeuwkwaliteit op het
Dachsteinplateau in Oostenrijk heeft Eisbein ontdekt dat sneeuwkristallen
een andere structuur krijgen door ze te mengen met chemicaliën. De beste
resultaten werden verkregen met acetylsalicylzuur. De
sneeuwkristallen hechten daardoor 80 % beter aan andere
sneeuwkristallen.
|
|
|
Zij ontwikkelde een Anlaap, afgekort ALA (Anti Lawine Apparaat),
dat in staat is sneeuw te produceren met een zo grote hechting, dat
de kans op lawines daalt tot minder dan 0,5 %. Hiernaast is een ALA
afgebeeld met een zak acetylsalicylzuur. In de onderste slang wordt
water toegevoerd en de bovenste slang verstuift het
acetylsalicylzuur.
Dit moet gebeuren bij temperaturen, die onder de
-2oC liggen, omdat er een vriespuntdaling optreedt.
|
Er moeten mechanische en
constructietechnische oplossingen worden gevonden om te voorkomen dat de
acetylsalicylzuurkristallen in het vat blijven steken. Eisbein heeft door een slimme
constructie een verstuiver in de slang aangebracht.
In een
praktijktest blijkt 2,0 p.p.m. moleculen acetylsalicylzuur voldoende te zijn voor een
goede hechting. Dat betekent dat per m3 sneeuw (ongeveer 850
kg) slechts 1,7 g poeder nodig is. Een grotere concentratie geeft
nauwelijks betere resultaten.
Een bijkomend voordeel is dat bij
eventrueel uitglijden het acetylsalicylzuur een dempende werking op de
gevolgen van het vallen heeft.
|
| |
Acetylsalicylzuur kan
in lucht met 100 % vochtigheid een sneeuwkristal laten ontstaan in de vorm van een
zeester en deze sneeuw geeft een zo grote hechting, dat er geen
lawines meer kunnen ontstaan. Onderzoek met de elektronenmicroscoop
heeft aangetoond, dat de watermoleculen zich door waterstofbruggen
binden aan de moleculen acetylsalicylzuur. Het aantal waterstofbruggen blijkt
met 60 % te zijn toegenomen.
|
|
De sneeuwkristallen
hechten zich in een zeer sterke kristalstructuur. Omdat een
skigebied een slechte naam krijgt als er lawinedoden vallen door roekeloze
skiërs en snowboarders, die zich buiten de piste wagen, zal de ALA een
veel gevraagd en gewaardeerd product worden.
Eisbein heeft het artikel
gepubliceerd in het gerenommeerde Amerikaanse tijdschrift LIGHT (Leisure, Ice
Games and High Technology) en uiteraard heeft zij op haar
uitvinding patent aangevraagd, want er is veel vraag naar lawinevrij
sneeuwplezier.
Bron: LIGHT, jaargang 32, februari 2004
http://nsidc.org/snow/faq.html
---einde(12-05-2011)---
Terug naar de vorige index
|