Ученые бросили «Ментос» в колу на вершине горы Пайкс-Пик
Химики изучили зависимость протекания известного опыта с «Кока-Колой» и драже «Ментос» от атмосферного давления для наглядного обучения студентов. Для этого каждые триста метров подъема на гору Пайкс-Пик и другие вершины они проводили этот опыт и измеряли количество выделяющейся пены. Статья опубликована в Journal of Chemical Education.
Эксперименты с диетической колой и мятными конфетами начались в восьмидесятых годах прошлого века, только вместо драже «Ментос» использовались колечки LifeSavers. Вскоре любители опытов обнаружили, что для этих целей еще больше подходит драже «Ментос», и в 1999 году Ли Марек с его Marek’s Kid Scientists провел первый публичный показ фонтана на «Позднем шоу с Дэвидом Леттерманом» телеканала CBS. Но настоящую популярность этот эксперимент получил после показа по телевидению опытов Стива Спенглера в 2005 году — тысячи людей начали повторять этот эксперимент и выкладывать на только появившийся YouTube свои объяснения происходящему процессу. Стоит отметить, что популярная в этих экспериментах диетическая кола (Diet Coke) в России не продается, ее нишу у нас занимает Coca-Cola zero — другой продукт компании «Кока-Кола».
В 2006 году в 57 серии первого сезона шоу «Разрушители легенд» Джейми Хайнеман и Адам Сэвидж изучили причины такой эффектности опыта: за это ответственны низкое поверхностное натяжение диетической колы из-за наличия аспартама и микропористость мятных драже, за счет чего увеличивается способность к образованию пузырьков на их поверхности. Также они побили существовавший в то время рекорд и заставили струю пены достичь высоты в десять с половиной метров. На сегодняшний день самый масштабный фонтан из «Кока-Колы» и «Ментоса», попавший в книгу рекордов Гиннеса, проведен в Мексике в 2014 году, где 4334 участника фестиваля одновременно погрузили драже в газировку и вызвали большие потоки пены.
Томас Кунтцельман (Thomas S. Kuntzleman) и Райан Джонсон (Ryan Johnson) в своей работе изучили увеличение объема газировки в зависимости от атмосферного давления. Для этого они поднимались на горы Митчелл, Пайкс-Пик и другие горы штатов Калифорния, Невада и Юта, каждые 300 метров бросали конфеты в одинаковые бутылки одной партии диетической колы и замеряли количество выделившийся пены. Эти эксперименты они провели для обсуждения со студентами закона Бойля — Мариотта и зависимости атмосферного давления от высоты над уровнем моря. Опыт гейзера из драже и диетической колы они решили выбрать из-за наглядности и эффектности. По их мнению химические явления, описанные с помощью привычных вещей, проще понимаются и запоминаются студентами.
Они провели исследования дегазации CO2 при добавлении в газированную воду арбузного драже «Ментос» без сахара. Начальная скорость дегазации составила 0,11 грамм в секунду, затем она уменьшалась и выходила на плато, в котором потерь CO2 не наблюдалось. Также они рассчитали, что минимальный радиус пузырей углекислого газа равен трем микрометрам в условиях диетической колы при стандартном атмосферном давлении, это число очень удачно сходится с размером пор на поверхности конфет «Ментос», которые они в предыдущей статье измерили на сканирующем электронном микроскопе. И хотя для улучшения способности образования пузырьков на поверхности выгоднее, чтобы у драже поры были еще меньше, количество растворенного газа для эффективного вспенивания на его поверхности потребуется в 4 раза больше. А потому в этом эксперименте совпали размеры пор драже «Ментос» и концентрация растворенного углекислого газа в диетической коле.
С увеличением высоты подъема количество выделяющейся пены увеличивалось, каждые 300 метров ученые термостатировали бутылку колы до определенной температуры для более точного проведения эксперимента. Так, у подножия Пайкс-Пик при температуре 18-21 градусов Цельсия в этом процессе выделялось около 600 миллилитров пены, а на вершине (примерно четыре тысячи метров над уровнем моря) — 1800 миллилитров. При 27 градусах Цельсия 1800 миллилитров пены достигалось уже при 2900 метрах над уровнем моря. Высоту над уровнем при этом определяли с помощью приложения My Elevation.
Процесс восхождения и экспериментов авторы выложили в открытый доступ на YouTube. Полученные данные предоставляют студентам для описания кинетики процесса и обсуждения невыполнения закона Бойля — Мариотта для неидеальных газов.
Эти ученые выпускают уже не первую статью, посвященную обучению на гейзерах из газированной воды.Ранее они погружали в диетическую колу другие драже «Ментос», чистый и ржавый стальные шарики, шарики из алюминия, оксида циркония, меди и свинца. И пузыри образовывались не только на грубых поверхностях с порами, но и на гладких шариках за счет трибонуклеации — образовании пузырьков углекислого газа происходило в процессе погружения таких шариков на дно бутылки. Все эти наблюдения они используют в образовательных целях, и студенты высоко оценивают такие занятия.
И хотя в Diet Coke нет сахара, риск смерти все равно есть. Полгода назад медики сообщили, что сахарозаменители, которые присутствуют и в «Кока-Коле» без сахара, увеличивают риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний.
К счастью, это художественный проект, а не серийный гаджет
Предприниматель и сооснователь компании Oculus Палмер Лаки создал VR-шлем, повышающий уровень реализма необычным способом: если игрок умирает в виртуальном мире, шлем активирует три пиропатрона, которые убивают его и в реальности. Эффект погружения в виртуальный мир — главное преимущество VR-шлемов перед мониторами. Сейчас это достигается за счет экранов с высоким разрешением и качественной графики, а также пространственного звука. Но наше взаимодействие с реальным миром не исчерпывается зрением и слухом, поэтому разработчики пытаются охватить и другие органы чувств. Также некоторые из инженеров используют разного рода ухищрения, чтобы повысить реализм и усилить эффект погружения. Например, мы рассказывали о том, как инженеры научились использовать саккады (быстрые непроизвольные движения глаз), чтобы позволить человеку в VR-шлеме неограниченно ходить даже в относительно небольшом помещении. Палмер Лаки (Palmer Luckey), известный прежде всего как сооснователь Oculus, тоже решил повысить реалистичность виртуального мира, но довольно необычным способом — он модифицировал вышедший недавно шлем смешанной реальности Oculus Quest Pro, научив его убивать игрока после того, как его убили в виртуальном мире. На эту идею его вдохновила серия ранобэ Sword Art Online. В ней рассказывается о VR-игре с полным погружением — игроки не могут выйти из игры или снять VR-шлем, пока хотя бы один из них не пройдет игру полностью. Если игрок умирает в виртуальном мире или посторонний человек снимает шлем, гаджет убивает его с помощью микроволнового излучения. В Sword Art Online повествование ведется в недалеком будущем (первое произведение вышло в 2009 году), а эти события начались 6 ноября 2022 года, поэтому Лаки представил реальную версию шлема именно в этот день. В отличие от вымышленного шлема, настоящий оснащен не микроволновым излучателем, а тремя пиропатронами. Они располагаются над передней частью головы, и создатель гаджета утверждает, что их активация неминуемо разрушает мозг пользователя. Помимо пиропатронов в шлеме установлен датчик излучения. Лаки предлагает использовать в играх после смерти виртуального персонажа красную заставку, мигающую с определенной частотой, чтобы датчик мог использовать его как сигнал о смерти. Разработчик отмечает, что не тестировал систему на себе, и в целом это не более чем художественный проект, а не устройство с реальными перспективами. Есть и не такие фатальные способы стимулировать игрока не проигрывать. Например, мы рассказывали о том, как уязвимость в Counter-Strike позволила взламывать компьютеры игроков после убийства их персонажа, загружая вместо обычной анимации вредоносную.