欢迎来到 PopSci 的居家科学实验系列。工作日中午，我们会发布使用您可以在杂货店买到的食材进行的新实验。通过在社交媒体上使用 #popsciprojects 标记您的实验，向我们展示您的成果。
熊软糖很好吃。这毫无争议（当然，您可以吃几个来验证这个假设）。但它们也是展示我们所知生命得以存在的关键过程——渗透作用——的完美载体。
信不信由你，当您将熊软糖放入水中时，渗透作用也会发生，揭示我们身体细胞最基本的内部运作方式。只需加水和一勺盐，就能亲眼见证这一切。
规格
- 时间： 准备 5 分钟，等待 3 至 9 小时
- 难度： 简单
你需要什么
- 熊软糖，最好是深色的
- 三个小碗
- 水
- 2 汤匙盐
- 一把勺子
- （可选）尺子
- （可选）厨房秤
说明
1. 在其中两个碗里装满凉水。 室温即可，但要远离热水——热水会融化您的熊软糖。
2. 将盐加入第一个碗中。 第二个碗里只需装水。
3. 将每只熊软糖分别放入每个碗中。 确保它们完全浸没。将碗放在不易被打扰的地方。熊软糖很诱人——即使它们又咸又湿！
- 注意： 我们尝试了不同种类的熊软糖（包括裹着令人咂舌的晶体的酸味熊软糖），并得出结论，最适合本次实验的熊软糖是深色的、有嚼劲而非软糯的——就像经典熊软糖一样。深色熊软糖吸收水分后不会变得完全透明，而浓稠的明胶混合物能让糖果在取出观察时不易散架。此外，要避开酸味熊软糖和含有不寻常风味添加剂的熊软糖，因为它们不太可能产生预期的结果。
4. 将第三只熊软糖作为实验对照组。 建议您在想吃掉剩余熊软糖之前就这样做。如果您突然意识到自己把它们全吃光了，没有对照组，那将是多么悲剧。保持干燥。
5. 等待三个小时。
6. 回头看看您浸泡在水中的糖果。 您可以用勺子捞出它们，放在纸巾上观察，但一定要将它们放回各自的碗里。注意熊软糖的变化——记下您的观察结果，以便与最终结果进行对比。您可以在接下来的三个小时后再查看一次。
7. （可选）进行测量。 如果您的小实验者需要更多挑战，可以让他们用尺子和/或厨房秤测量熊软糖，并计算出它们丢失或增加了多少尺寸和重量。
8. 再等待六个小时。 大约九个小时后，整个转变过程应该完成。
9. 从碗中取出您的熊软糖。 用小勺子将它们放在盘子或纸巾上，看看它们发生了多大的变化。纯水中的熊软糖应该比未浸泡的糖果大得多，而盐水中的熊软糖大小应该差不多——除非盐水导致它缩小了。稍后会详细介绍。
10. 在第三个碗中装满凉水和一汤匙盐。 将膨胀吸饱水的熊软糖放入其中，并每隔几个小时观察一次。随着浸泡，它应该会明显变小。
工作原理
渗透作用是水通过半透膜的运动——也就是说，一种孔隙足够大，可以允许某些物质通过，但又足够小，可以阻止其他物质通过的材料。在这个过程中，水在没有外力或能量的情况下通过膜，以使两边的水浓度与其他分子大致相等。
这个过程对我们的生存至关重要。我们细胞的外膜是半透膜，它允许水和氧气等小分子通过，同时保护细胞的所有细胞器并使其保持在原位。当需要清除废物时，细胞会开始排出有毒分子，同时通过渗透作用从我们的血液中吸收水分。一旦细胞将其水浓度与外部平衡，它就会停止吸收更多的液体，从而防止细胞破裂。
熊软糖由明胶和糖组成，构成明胶的蛋白质与我们细胞的外膜非常相似。就像它们一样，熊软糖的明胶“皮肤”允许水和其他小分子通过，同时将较大的分子（在这种情况下是使熊软糖如此美味的糖）保留在里面。
当您将熊软糖放入水中时，糖分子会试图在水碗中扩散并均匀分布。但明胶膜不允许它们出来。这些糖分还导致熊软糖的水浓度相对于周围的液体较低。渗透作用旨在纠正这种不平衡，因此水会不断地通过膜推入熊软糖，直到两边的浓度相等。这意味着您的熊软糖将吸收大量的水。
在水和盐的溶液中，碗和熊软糖的水浓度相似，因此糖果的大小可能保持不变，甚至会缩小，如果水足够咸的话。就像熊软糖中的糖会降低其水浓度一样，碗中的盐意味着水与其他分子的比例较低。作为回应，熊软糖可能会排出水分以稀释碗中的液体。如果您将吸饱水的熊软糖放入盐溶液中，多余的水分子就会离开熊软糖，以降低碗中的盐浓度。
如果您有时间和（熊软糖）可以浪费，可以通过测试不同的盐浓度来扩展此实验。您可以在相同量的水中放置几个碗，并逐渐增加盐的量。您添加的盐越多，您的糖果就应该收缩得越多。
