microscopio elettronico a Scansione le immagini mostrano la rugosità di menta Mentos (in alto e in basso a sinistra) e di frutta Mentos (in alto e in basso a destra), la scala barre che rappresentano le lunghezze da 20 a 200 micrometri

La sorprendente reazione tra Diet Coke e Mentos dolci, reso famoso in migliaia di video di YouTube, infine ha una spiegazione scientifica. Uno studio negli Stati Uniti ha identificato i fattori principali che guidano i pennacchi frizzanti dalle bottiglie di coke: la rugosità del dolce e la velocità con cui precipita alla base della bottiglia.

“Se si lascia cadere un pacchetto di Mentos in una bottiglia di Diet Coke, si ottiene questa enorme fontana di spray e Diet Coke schiuma che esce,” dice Tonya Coffey, un fisico presso Appalachian State University di Boone, North Carolina. “Questo è stato un buon progetto per i miei studenti a studiare perché c’era ancora qualche mistero ad esso.”

Quando Mentos menta o frutta vengono lasciati cadere in una bottiglia fresca di Diet Coke, un getto di Coca Cola whooshes fuori dalla bocca della bottiglia e può raggiungere un’altezza di 10 metri. Le teorie abbondano sul motivo per cui ciò accade, con alcuni blogger che ipotizzano che si tratti di una reazione acido-base perché il Coke è acido.

Esperimenti in un’edizione 2006 del programma Discovery Channel Mythbusters hanno suggerito che le sostanze chimiche responsabili della reazione sono gomma arabica e gelatina nei dolci e caffeina, benzoato di potassio e aspartame nel Coke. Ma non ci sono stati studi scientifici rigorosi sulla reazione fino ad ora.

Liquidi gassati

Per saperne di più, Coffey e un team di studenti hanno testato le reazioni tra Diet Coke e Mentos alla frutta, Mentos alla menta e vari ingredienti come altre zecche, detersivo per piatti, sale da cucina e sabbia. Hanno anche confrontato le reazioni usando altri liquidi gassati come le cole senza caffeina e zuccherate, così come l’acqua gassata e l’acqua tonica.

Tutte le reazioni sono avvenute in una bottiglia angolata a 10° di distanza verticale e le traiettorie della fontana sono state registrate in video. Il team ha anche studiato la massa totale persa nella fontana e l’influenza della rugosità superficiale del dolce.

I risultati hanno mostrato che la Diet Coke ha creato le esplosioni più spettacolari con Mentos alla frutta o alla menta, le fontane percorrono una distanza orizzontale fino a 7 metri.

Ma la Diet Coke priva di caffeina ha fatto altrettanto bene, suggerendo che la caffeina non accelera la reazione, almeno ai livelli normali nella bevanda.

Le misurazioni del pH del Coke prima e dopo gli esperimenti hanno mostrato che la sua acidità non è cambiata, escludendo l’idea che una semplice reazione acido-base guidi le fontane.

Invece, il vigore dei getti dipende da vari fattori che influenzano il tasso di crescita delle bolle di anidride carbonica.

Le superfici ruvide e fossette di Mentos incoraggiano la crescita delle bolle perché interrompono in modo efficiente le attrazioni polari tra le molecole d’acqua, creando siti di crescita delle bolle.

Caramelle ruvide

“Le molecole d’acqua amano essere accanto ad altre molecole d’acqua, quindi in pratica tutto ciò che si lascia cadere nella soda che interrompe la rete di molecole d’acqua può agire come un sito di crescita per le bolle”, ha detto Coffey a New Scientist. “E se hai caramelle ruvide con un alto rapporto tra superficie e volume, allora ci sono più posti dove le bolle possono andare.”

La bassa tensione superficiale aiuta anche le bolle a crescere rapidamente. Le misurazioni hanno mostrato che la tensione superficiale nell’acqua contenente il dolcificante aspartame è inferiore a quella dell’acqua zuccherata, spiegando perché il Diet Coke crea fontane più drammatiche del Coke zuccherino.

Un altro fattore è che i rivestimenti di Mentos contengono gomma arabica, un tensioattivo che riduce ulteriormente la tensione superficiale nel liquido. Le zecche a superficie ruvida senza il tensioattivo non hanno creato fontane così grandi.

I mentos sono anche abbastanza densi e affondano rapidamente, creando rapidamente bolle che seminano ulteriori bolle mentre si alzano. Mentos schiacciati che cadevano più lentamente creavano piccole fontane che percorrevano solo circa 30 centimetri.

“Gli insegnanti delle scuole medie stanno portando i loro studenti sul campo da baseball vicino alla loro scuola e facendo questa reazione, e i loro studenti lo adorano”, dice Coffey. “E’ un ottimo modo per ottenere gli studenti entusiasti della scienza e imparare qualcosa di nuovo.”