Du kanske har sett videor av vad som ser ut som en vanlig flaska kallt vatten som umgås och sköter sin egen vattniga verksamhet tills bam! Någon knackar den mot bordet och hela flaskan förvandlas direkt till is. Vad är denna mörka trolldom?

Tja, låt oss vara de första att berätta att det inte är magi utan istället vetenskap, och lite ganska enkel vetenskap. Och ja, du kan absolut prova den här hemma.

Kärnbildningsstation

När något ämne ändrar tillstånd - som flytande vatten som ändras till fast is - involverar processen kärnbildning. Det är då det finns en ofullkomlighet i ämnet, som lite damm i vattnet, som det nya tillståndet kan använda som ett slags ankare – eller kärna – för att förändringen från ett tillstånd till ett annat ska ske. En molekyl bildar en iskristall vid kärnan, vilket skapar mer isig yta, vilket gör att fler närliggande molekyler ändras till is, vilket skapar mer isig yta, vilket gör att ännu fler närliggande molekyler ändras till is ... du får idé.

Vanligtvis finns det massor av kärnor i vattnet. Så när du stoppar en flaska vatten i frysen börjar den frysa runt de där defekterna i hela vätskan. Detta kallas heterogen kärnbildning, eftersom vattnet inte är enhetligt. Det är grejer i den, och isen bildas i hela vattnet med tiden.

Men det är möjligt att skapa homogen kärnbildning. Det händer när det inte finns några föroreningar i vattnet eftersom det inte finns några kärnor för isen att bilda runt när vattnet blir kallare och kallare. Detta är den process som skapar "instant" is.

Supercool vetenskap i din frys

Vatten fryser väl vid 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius). Men renat vatten, som det man köper på flaskor från affären, har inget annat än vattenmolekyler. Så det finns inget som kickstartar den vanliga heterogena kärnbildningsprocessen.

Om du har flaskor med renat vatten kan du stoppa in dem i frysen och lämna dem ostörda - ingen rörlighet, ingen beröring - i ett par timmar. De kommer fortfarande att vara flytande eftersom rent vatten utan kärnor fryser vid -43,6 grader Fahrenheit (-42 grader Celsius). Det är nu en underkyld vätska, som verkligen låter supercool.

Den exakta tidpunkten det tar för vattnet att frysa beror på storleken på dina vattenflaskor och din frys, men det kommer att ta ungefär två och en halv till tre timmar att få vattnet till detta underkylda tillstånd.

Det är först efter dessa några timmars förberedelser som den "instant" delen av instant is inträffar. Men det är fantastiskt. Ta försiktigt ut flaskorna ur frysen. Skaka sedan en eller slå den på bordet. Vad som helst kan fungera som en kärna vid denna tidpunkt - luftbubblor, en liten buckla i flaskan. Varje liten förändring kommer att räcka för att orsaka homogen kärnbildning.

När den störningen väl är närvarande kommer de enhetliga vattenmolekylerna att bli is så snabbt att det ser omedelbart ut.

Ett alternativ till whacking- eller skakmetoden är att hälla det underkylda vattnet över en isbit. Kuben kommer att fungera som kärnan och du kommer att kunna skapa ett litet torn av is medan du häller.