Vous avez peut-être vu des vidéos de ce qui ressemble à une bouteille d'eau froide ordinaire traînant et s'occupant de ses propres affaires aqueuses jusqu'à bam ! Quelqu'un la tape contre la table et toute la bouteille se transforme instantanément en glace. Quelle est cette magie noire ?

Eh bien, soyons les premiers à vous dire que ce n'est pas de la magie mais plutôt de la science, et une science assez simple en plus. Et oui, vous pouvez absolument essayer celui-ci à la maison.

Station de nucléation

Lorsqu'une substance change d'état - comme l'eau liquide qui se transforme en glace solide - le processus implique la nucléation. C'est quand il y a une imperfection dans la substance, comme de la poussière dans l'eau, que le nouvel état peut utiliser comme une sorte d'ancre — ou de noyau — pour que le passage d'un état à un autre ait lieu. Une molécule forme un cristal de glace au noyau, ce qui crée plus de surface glacée, ce qui fait que plus de molécules proches se transforment en glace, ce qui crée plus de surface glacée, ce qui fait que encore plus de molécules proches se transforment en glace... vous obtenez le idée.

Habituellement, il y a beaucoup de noyaux présents dans l'eau. Ainsi, lorsque vous mettez une bouteille d'eau dans le congélateur, elle commence à geler autour de ces imperfections dans tout le liquide. C'est ce qu'on appelle la nucléation hétérogène, car l'eau n'est pas uniforme. Il y a des trucs dedans, et la glace se forme dans l'eau au fil du temps.

Mais il est possible de créer une nucléation homogène. Cela se produit lorsqu'il n'y a pas d'impuretés dans l'eau parce qu'il n'y a pas de noyaux pour que la glace se forme autour à mesure que l'eau devient de plus en plus froide. C'est le processus qui crée de la glace "instantanée".

La science super cool dans votre congélateur

L'eau gèle à 32 degrés Fahrenheit (0 degrés Celsius). Mais l'eau purifiée, comme les choses que vous achetez dans des bouteilles du magasin, ne contient rien d'autre que des molécules d'eau. Il n'y a donc rien pour relancer le processus de nucléation hétérogène habituel.

Si vous avez des bouteilles d'eau purifiée, vous pouvez les mettre dans le congélateur et les laisser tranquilles - sans bouger, sans toucher - pendant quelques heures. Ils seront toujours liquides car l'eau pure sans noyau gèle à -43,6 degrés Fahrenheit (-42 degrés Celsius). C'est maintenant un liquide surfondu, qui a effectivement un son super cool.

Le temps exact nécessaire pour que l'eau gèle dépendra de la taille de vos bouteilles d'eau et de votre congélateur, mais il faudra environ deux heures et demie à trois heures pour amener l'eau à cet état de surfusion.

Ce n'est qu'après ces quelques heures de préparation que la partie "instantanée" de l'instant ice arrive. Mais c'est incroyable. Retirez délicatement les bouteilles du congélateur. Ensuite, secouez-en un ou frappez-le sur la table. Tout peut agir comme un noyau à ce stade - des bulles d'air, une légère bosse dans la bouteille. Le moindre changement suffira à provoquer une nucléation homogène.

Une fois cette perturbation présente, les molécules d'eau uniformes se transformeront en glace si rapidement que cela semble instantané.

Une alternative à la méthode de frappe ou d'agitation consiste à verser l'eau surfondue sur un glaçon. Le cube servira de noyau et vous pourrez créer une petite tour de glace au fur et à mesure que vous versez.