Ciekły azot to azot w stanie ciekłym, który wrze w temperaturze -195,8°C. W kontakcie z otoczeniem o temperaturze pokojowej zaczyna natychmiast parować, tworząc charakterystyczną mgłę. Jest szeroko stosowany w kriogenice, czyli technologii wykorzystującej bardzo niskie temperatury do przechowywania i konserwacji biologicznych próbek, takich jak nasienie, komórki czy tkanki. Jednak jego ekstremalnie niska temperatura sprawia, że może również wpływać na materiały codziennego użytku, np. aluminiowe puszki po napojach.
Gdy aluminiową puszkę, na przykład po napoju gazowanym, zalejemy ciekłym azotem, zajdą w niej gwałtowne zmiany fizyczne. Ciekły azot bardzo szybko obniża temperaturę powierzchni puszki oraz znajdującej się w niej cieczy. W wyniku tego procesu napój niemal natychmiast zamarza, a metal puszki staje się niezwykle kruchy. Aluminium w normalnych warunkach jest elastyczne i wytrzymałe, ale pod wpływem ekstremalnego zimna traci te właściwości i może łatwo pęknąć pod naciskiem.
Zjawisko to wynika z właściwości metali poddanych działaniu bardzo niskich temperatur. W temperaturach bliskich zeru bezwzględnemu niektóre materiały, w tym aluminium, tracą swoją plastyczność i stają się kruche. Efekt ten znany jest z badań nad wpływem zimna na strukturę metali i wykorzystywany jest między innymi w kriotechnologii.
Po całkowitym zanurzeniu puszki w ciekłym azocie i jej schłodzeniu do ekstremalnie niskiej temperatury wystarczy uderzenie, aby metal dosłownie rozsypał się na kawałki. Dzieje się tak, ponieważ niska temperatura ogranicza zdolność materiału do absorbowania energii mechanicznej – zamiast się wyginać, puszka pęka niczym szkło.
Podobne efekty można zaobserwować przy zamrażaniu innych przedmiotów codziennego użytku. Na przykład gumowe piłki po zamrożeniu w ciekłym azocie stają się kruche i rozbijają się przy uderzeniu, co jest efektem utraty elastyczności przez polimery w niskich temperaturach.
Zastosowanie ciekłego azotu nie ogranicza się jednak tylko do eksperymentów naukowych i efektownych pokazów. W przemyśle i medycynie stosuje się go do błyskawicznego zamrażania żywych komórek, co pozwala na ich długoterminowe przechowywanie. Dzięki temu możliwe jest na przykład przechowywanie nasienia czy komórek jajowych w bankach płodności, a także przeprowadzanie krioterapii, czyli leczenia zimnem, w celu usuwania zmian skórnych.
Eksperyment z puszką zanurzoną w ciekłym azocie jest doskonałym przykładem tego, jak ekstremalne temperatury wpływają na właściwości fizyczne różnych materiałów. Pokazuje, jak kruchość metalu zmienia się w skrajnych warunkach, co ma zastosowanie w wielu dziedzinach nauki i techniki, od inżynierii kosmicznej po badania nad materiałami wykorzystywanymi w niskich temperaturach.
