Eine internationale Forschergruppe hat eine bis dato unbekannte Form von superionischem Wasser entdeckt. Der experimentelle Nachweis wurde unter anderem am European XFEL erbracht, wie die Forschungsanlage in Hamburg mitgeteilt hat.

Das Team der Universität in Rostock, des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf und des Centre national de la recherche scientifique (CNRS) Ecole Polytechniques in Palaiseau hat mithilfe der Röntgenlaser des European XFEL und der Linac Coherent Light Source (LCLS) am Stanford Linear Accelerator Center (SLAC) superionisches Wasser erzeugt. Das ist eine exotische, elektrisch hochleitfähige Phase des Wassers, die möglicherweise im Inneren von Eisriesen wie Uranus und Neptun vorkommt. Die Ergebnisse hat das Team in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Superionisches Wasser entsteht nur unter extremen Temperaturen und Drücken. In diesem Zustand bewegen sich Wasserstoffionen durch ein festes Gitter aus Sauerstoffarmen. Das Wasser ist in diesem Zustand besonders gut elektrisch leitfähig.

Röntgenlaser beschießen Wasser

Die Forscher versetzen Wasserproben am XFEL und der LCLS in diesen Zustand. Dazu wurde das Wasser mit Drücken von mehr als 1,5 Millionen Atmosphären komprimiert und auf tausend Grad Celsius aufgeheizt. Dank der ultrakurzen Röntgenblitze konnten sie die atomare Struktur innerhalb von Billionstel Sekunden aufzeichnen.

So konnten die Forscher die Struktur des superionischen Wassers entschlüsseln. Dabei ordnen sich die Sauerstoffatome sowohl kubisch flächenzentriert als auch als dicht gepackte Stapel in sechseckigen Mustern an. Da beide Formen zusammen auftreten, bilden die Sauerstoffatome eine hybride, fehlstrukturierte Abfolge. Dieses Muster kann nach Angaben der Forscher mithilfe von Hochleistungsröntgenlasern wie dem XFEL sichtbar gemacht werden.

Es wird vermutet, dass superionisches Wasser im Innern von Eisriesen wie Uranus und Neptun in unserem Sonnensystem vorkommt. Durch seine hohe Leitfähigkeit könnten ihre ungewöhnlichen Magnetfelder entstanden sein. Wegen der großen Menge an Wasser im Inneren von Uranus und Neptun könnte superionisches Wasser damit die häufigste Form von Wasser in unserem Sonnensystem sein.

Bemerkenswerte Eigenschaften des Wassers

Die Ergebnisse zeigten, dass superionisches Wasser eine strukturelle Vielfalt aufweisen könne, die der von festem Eis ähnele, teilten die Forscher mit. Eis bildet je nach Druck und Temperatur sehr viele unterschiedliche Kristallstrukturen aus. Wasser offenbare „unter extremen Bedingungen immer wieder neue und bemerkenswerte Eigenschaften“.

Der XFEL ist derzeit einer der leistungsfähigsten Röntgenlaser der Welt. Er ist zugleich gigantisches Mikroskop und gigantische Kamera und ermöglicht es, zeitlich und räumlich hochaufgelöste Beobachtungen durchzuführen, etwa chemische Reaktionen in Echtzeit abzubilden oder die Zustände im Inneren von Planeten oder Sternen zu simulieren.

Seit Anfang Dezember wird die Anlage nach einer sechsmonatigen Wartungsphase wieder auf Betriebstemperatur heruntergekühlt. Wir waren vorher noch einmal dort.

(wpl)

Die Redaktion der c’t Fotografie gratuliert den Gewinnern des c’t Fotografie-Fotowettbewerbs. Unter dem Motto „Die Farbe Blau“ haben registrierte Nutzer der heise-Fotogalerie ihre Interpretationen des Themas eingereicht und einander bewertet.

Leberblümchen im Bokeh-Rausch

Den ersten Platz und damit ein 2-Jahres-Abo der c’t Fotografie sicherte sich Nutzer Finn (3) mit seinem Bild Blaues Blütenmeer. Die Aufnahme zeigt eine Hepatica nobilis – ein Leberblümchen – vor einem verschwommenen, harmonischen Hintergrund in einem faszinierenden Spiel aus Licht und Schatten.

Architektur und Experiment auf den Podiumsplätzen

Platz zwei geht an Karsten Gieselmann für sein Werk Treppenhaus Blues. Die architektonische Aufnahme weckte bei manchen Betrachtern Assoziationen an ein Auge – ein Beweis für die vielschichtige Wirkung des Motivs.

Den dritten Platz holte sich rrh_007 mit Experiment – einer kreativen Umsetzung eines klassischen Schulversuchs. Das Bild zeigt eine ursprünglich weiße Tulpe, die durch das Aufsaugen von blauem Wasser ihre Farbe verändert hat und so Wassertransport in Pflanzen sichtbar macht.

Vielfalt auf den weiteren Plätzen

Die Plätze vier bis zehn zeigen die thematische Bandbreite der Einsendungen: von detailreichen Quallen über Eisformationen bis zu Meereslandschaften mit Treibholz. Auch Aufnahmen, bei denen Menschen auf individuelle Weise mit blauem Licht interagieren, haben die Community überzeugt.

Die Gewinner der Plätze zwei und drei erhalten jeweils einen Bildband. Alle zehn bestplatzierten Bilder werden in der Ausgabe 02/26 der c’t Fotografie vorgestellt. Die vollständige Übersicht aller eingereichten Werke finden Sie in der Bilderstrecke:

Bild 1 von 10

Platz 10: Blaupause von Hora42

(cbr)

Angetrieben durch eine steigende Nachfrage nach Premium-Produkten und die zunehmende Dynamik in wichtigen Schwellenländern sind die weltweiten Smartphone-Lieferungen im Jahr 2025 um zwei Prozent gegenüber dem Vorjahr gestiegen. Diese vorläufigen Schätzungen machte das globale Marktforschungsunternehmen Counterpoint Research am Montag bekannt.

„Im Jahr 2025 setzte sich die allmähliche Verlagerung des Smartphone-Marktes hin zu höheren Preisklassen fort, angetrieben durch Verbraucher, die auf Premium-Geräte umstiegen“, kommentierte Counterpoint-Analyst Shilpi Jain das Marktgeschehen. „Gleichzeitig stieg die Nachfrage nach 5G-Handys in den Entwicklungsregionen stark an.“ Die Auswirkungen der Zölle erwiesen sich im Laufe des Jahres als geringer als erwartet, sodass sie den Absatz in der zweiten Jahreshälfte nur geringfügig beeinträchtigten, so Jain. Märkte wie Japan, der Nahe Osten und Afrika sowie bestimmte Teile des asiatisch-pazifischen Raums wuchsen demnach besonders stark.

Apple an der Spitze

Der weltweite Smartphone-Markt wurde vom US-Konzern Apple mit einem Anteil von 20 Prozent angeführt. Das Wachstum von zehn Prozent gegenüber dem Vorjahr ist zugleich das größte unter den fünf führenden Marken. „Das Wachstum von Apple im Jahr 2025 wurde durch die zunehmende Präsenz und steigende Nachfrage in Schwellen- und mittelgroßen Märkten angetrieben, unterstützt durch eine stärkere Produktpalette“, so Counterpoint-Analyst Varun Mishra. Zudem trugen der starke Absatz der iPhone 17-Serie und die guten Verkäufe des iPhone 16 in Japan, Indien und Südostasien zu den guten Apple-Zahlen bei. Bereits Ende vergangenen Jahres hatten die Marktforscher vorausgesagt, dass Apple Samsung vom Smartphone-Thron stößt.

Samsung belegte 2025, angetrieben durch das stetige Wachstum seiner Galaxy A-Serie und die anhaltende Beliebtheit der Galaxy S- und Z-Serien im Premium-Segment, mit einem Marktanteil von 19 Prozent und einem moderaten Wachstum der Auslieferungen von fünf Prozent gegenüber dem Vorjahr den zweiten Rang. Xiaomi behielt mit einem Marktanteil von 13 Prozent den dritten Platz.

Ausblick auf 2026

Die Aussichten für das kommende Jahr schätzen die Analysten von Counterpoint Research zurückhaltend ein. „Der weltweite Smartphone-Markt wird 2026 aufgrund von Speicher-Engpässen und steigenden Komponentenkosten zurückgehen, da Chiphersteller KI-Rechenzentren gegenüber Smartphones den Vorrang geben“, erklärte Counterpoint-Forschungsdirektor Tarun Pathak. Preissteigerungen bei Smartphones seien bereits zu beobachten.

Man habe deshalb die Prognosen für die Smartphone-Auslieferungen für das laufende Jahr nach unten korrigiert. „Obwohl die Lieferengpässe die Lieferungen belasten werden, dürften Apple und Samsung dank ihrer stärkeren Lieferkettenkapazitäten und ihrer Premium-Marktpositionierung weiterhin widerstandsfähig bleiben“, glaubt Pathak. Chinesische Hersteller, die sich auf Niedrigpreissegmente konzentrieren, werden laut Pathak hingegen einem größeren Druck ausgesetzt sein.

(akn)