広告
映画「アナと雪の女王」に影響されて、水を瞬時に氷に変えたり、エルサのように数秒で氷の彫刻を作ったりできたらいいなと思っていた方、ラッキーです！
まず、どうすればいいのかを紹介した動画をご覧ください：
では、これはどうやって起こるのでしょうか？ 魔術ではなく、科学です！
水が0℃で凍ることは、誰もが知っていることです。 水が凍るとき、固体の結晶を形成して氷になるためには、核が必要です。 水の中には粒子や不純物が多く含まれており、それらが結晶化のきっかけとなることは問題ありません。 しかし、純水にはそのような不純物が含まれていません。 水分子が付着するものがない純水は、-40℃まで過冷却することができます。
広告
ご家庭での実験では、水をそこまで冷やす必要はありません。 3時間弱で、水のボトルは-24℃まで冷やされました。
ボトルの側面をしっかりと叩くことで発生するエネルギーにより、過冷却された水分子は核生成と呼ばれるプロセスを経て結晶を形成します。 その核となる氷の結晶があれば、ボトル全体の結晶化が連鎖的に進みます。
このビデオで紹介されている他の反応も同じ理由で起こります。 アイスキューブを置いたボウルに水を注ぐと、スルスルとした氷ができます。 過冷却された水がボウルの中のアイスキューブの核に当たると、結晶化が水の流れに沿って広がっていき、山の上に注がれます。 凍るときに放出される潜熱が、固まってしまうのを食い止めるのだ。 アイスキューブをグラスに直接落としたり、アイスキューブを水面に触れさせたりすることで、過冷却水が完全に凍るために必要な核を得ることができます。