Las imágenes del microscopio electrónico de barrido muestran la rugosidad de los Mentos de menta (arriba y abajo a la izquierda) y los Mentos de frutas (arriba y abajo a la derecha), las barras de escala que representan longitudes de 20 a 200 micrómetros

Videos de YouTube, finalmente tiene una explicación científica. Un estudio en los Estados Unidos ha identificado los principales factores que impulsan los penachos de gas de las botellas de coca-Cola: la rugosidad del dulce y la rapidez con que cae en picado a la base de la botella.

» Si se le cae un paquete de Mentos en una botella de Coca Cola Dietética, se obtiene esta enorme fuente de aerosol y espuma de Coca Cola Dietética», dice Tonya Coffey, física de la Universidad Estatal de los Apalaches en Boone, Carolina del Norte. «Este fue un buen proyecto para que mis estudiantes estudiaran porque todavía había algo de misterio en él.»

Cuando se dejan caer Mentos de menta o fruta en una botella fresca de Coca-Cola Dietética, un chorro de Coca-Cola sale de la boca de la botella y puede alcanzar una altura de 10 metros. Abundan las teorías sobre por qué sucede esto, con algunos bloggers especulando que es una reacción ácido-base porque la coca-cola es ácida.

Los experimentos en una edición de 2006 del programa Mythbusters de Discovery Channel sugirieron que los químicos responsables de la reacción son goma arábiga y gelatina en los dulces, y cafeína, benzoato de potasio y aspartamo en el Coque. Pero no ha habido estudios científicos rigurosos de la reacción hasta ahora.

Líquidos gaseosos

Para obtener más información, Coffey y un equipo de estudiantes probaron las reacciones entre Coca-cola Dietética y Mentos de frutas, Mentos de menta y varios ingredientes, como otras mentas, detergente para lavar platos, sal de mesa y arena. También compararon las reacciones con otros líquidos gaseosos, como las colas sin cafeína y azucaradas, así como el agua de soda y el agua tónica.

Todas las reacciones tuvieron lugar en una botella en ángulo a 10° de la vertical y las trayectorias de la fuente se grabaron en video. El equipo también investigó la masa total perdida en la fuente y la influencia de la rugosidad de la superficie del dulce.

Los resultados mostraron que la Coca Cola Dietética creó las explosiones más espectaculares con Mentos de fruta o menta, las fuentes viajan una distancia horizontal de hasta 7 metros.

Pero el coca-cola Dietética sin cafeína hizo lo mismo, lo que sugiere que la cafeína no acelera la reacción, al menos a los niveles normales en la bebida.

Las mediciones del pH del Coque antes y después de los experimentos mostraron que su acidez no cambiaba, descartando la idea de que una simple reacción ácido-base impulsa las fuentes.

En cambio, el vigor de los chorros depende de varios factores que afectan la tasa de crecimiento de las burbujas de dióxido de carbono.

Las superficies rugosas y tenues de los Mentos fomentan el crecimiento de burbujas porque interrumpen de manera eficiente las atracciones polares entre las moléculas de agua, creando sitios de crecimiento de burbujas.

Caramelo en bruto

«A las moléculas de agua les gusta estar al lado de otras moléculas de agua, por lo que básicamente cualquier cosa que se caiga en el refresco que interrumpa la red de moléculas de agua puede actuar como un lugar de crecimiento para burbujas», dijo Coffey a New Scientist. «Y si tienes caramelos ásperos con una alta proporción de área de superficie a volumen, entonces hay más lugares para las burbujas.»

La baja tensión superficial también ayuda a que las burbujas crezcan rápidamente. Las mediciones mostraron que la tensión superficial en el agua que contiene el edulcorante aspartamo es menor que en el agua azucarada, lo que explica por qué el coque Dietético crea fuentes más dramáticas que el coque azucarado.

Otro factor es que los recubrimientos de Mentos contienen goma arábiga, un surfactante que reduce aún más la tensión superficial en el líquido. Las mentas de superficie rugosa sin el surfactante no crearon fuentes tan grandes.

Los mentos también son bastante densos y se hunden rápidamente, creando rápidamente burbujas que generan más burbujas a medida que aumentan. Los Mentos aplastados que caían más lentamente creaban fuentes insignificantes que solo viajaban unos 30 centímetros.

«Los maestros de secundaria están llevando a sus estudiantes al campo de béisbol junto a su escuela y están haciendo esta reacción, y a sus estudiantes les encanta», dice Coffey. «Es una excelente manera de entusiasmar a los estudiantes con la ciencia y aprender algo nuevo.»