相信很多人在網路上都看過冰凍過的可樂在敲擊後瞬間結凍的現象，那麼這種過冷水能夠重新凝固的機制到底是甚麼?是敲擊所造成的擾動?還是提供結晶核的原因?大家不妨利用家裡的冰箱來玩這個有趣的實驗，以後有朋友來家裡作客時，就可以當場變這招戲法給大家看。
水凝固成冰是一種結晶的過程，若水質純淨無雜質而且容器光滑，即使溫度低於水的凝固點也無法結冰，此時稱為過冷水（supercooled water）。不過當條件適合時，譬如壓力改變、有結晶核、擾動等，過冷水就可能凝固為冰。為了確定過冷水結冰的觸發機制是否包含擾動這個因素，在實驗過程中使用了礦泉水、啤酒、可樂、過飽和醋酸鈉溶液來測試。由於冰晶的形成可分為「均勻成核作用」與「非均勻成核作用」二類，「均勻成核作用」是指過冷水全體同時形成相變。這種過程需要全部的水分子均移動到正確的位置與方向才能開始發生堆積，因此需克服相當大的表面能障礙，亦即需要相當大的過冷程度才能成核，通常此溫度低於-40℃。由於一般家用冰箱冷凍庫的動力設計，其溫度約只能達到-12℃左右，因此經由家用冰箱所形成之過冷水的結冰機制，就不可能是這種「均勻成核作用」。至於「不均勻成核作用」則是指過冷水體系中已經存在某種不均勻性，譬如懸浮的雜質、容器壁上的凹凸不平處。由於它們能有效降低成核時的表面能障礙，因此就會優先在這些具有不均勻性的地方長出晶核，本實驗即屬於此種「不均勻成核作用」的類型。實驗結果顯示，影片中所有的過冷水都是從界面開始結冰，並沒有發生從器壁或是從瓶底敲擊處開始長晶的現象。這是因為從液面蒸發的水氣先在瓶蓋底部凝固形成晶種，當振動瓶身時「上方冰晶掉落液面才導致長晶」。因此，在缺乏結冰核的情況下，以家用冰箱所製造的過冷水若突然受到擾動是不可能結冰的。佐證這個觀點的實驗請參考影片15分40秒以後的對照實驗，該實驗以扳動健膚暖暖包裡面的那一片鐵片來說明長晶的真正機制。
感謝好友鄭學淵君提供影片