Hacer pompas de jabón, además de ser el pasatiempo favorito de los niños, también resulta ser una forma de arte y un tema de interés para los físicos. Emmanuelle Rio, François Boulogne, Marina Pasquet y Frédéric Restagno del Laboratorio de Física del Estado Sólido de la Universidad de Paris-Saclay han estado estudiando burbujas durante años, tratando de comprender los diferentes procesos que intervienen en estas estructuras de aspecto inocuo.
“Las burbujas son importantes ya que aparecen en muchos lugares, incluidos productos de lavado, cosméticos, materiales de construcción y también en la naturaleza. Por ejemplo, la espuma del mar juega un papel en los intercambios entre la atmósfera y el mar”, dijo Boulogne.
Ahora, el equipo ha descrito un evento clave en la vida de las burbujas: cuando explotan.
Tomando la temperatura
En un estudio reciente, Boulogne y Rio establecieron el papel que juega la temperatura de la superficie de las burbujas en su estabilidad. “En algunos casos, el envejecimiento de las burbujas y su estallido se ha asociado con el espesor de la película de jabón. Recientemente, los investigadores comenzaron a asociar la delgadez de la película de jabón con la evaporación. Sin embargo, en nuestro estudio, señalamos que no se tuvo en cuenta la transferencia de calor, que está asociada con la evaporación”, dijo Boulogne.
Para explorar este aspecto, los investigadores midieron la temperatura de la superficie de las burbujas y encontraron una diferencia significativa en comparación con la temperatura ambiente. “La temperatura de la superficie de las burbujas puede disminuir hasta en 8° Celsius”, dijo Boulogne.
Boulogne afirmó que aunque existe un vínculo entre la temperatura y el envejecimiento de las burbujas, aún no se ha entendido el impacto de las bajas temperaturas en el momento en que explotan las burbujas, y es probable que permanezca así por un tiempo. “Hasta ahora, no tenemos ningún modelo que pueda hacer esta predicción. Comprender la estabilidad de las burbujas es un desafío que llevará varias décadas”, dijo.
Razonó que hay varios factores que deben tenerse en cuenta cuando se trata de la estabilidad de las burbujas. “Esto incluye la temperatura, la tasa de evaporación, el adelgazamiento de la película, la regeneración marginal (el fenómeno de pequeños parches, que son más delgados y livianos que la película circundante, que se elevan hacia la parte superior) y la geometría. Tener todos estos factores en un solo modelo es muy desafiante”.
Construyendo la burbuja perfecta
Si bien la predicción de la estabilidad de las burbujas en diferentes escenarios puede llevar algún tiempo, Rio identificó una combinación óptima de ingredientes para hacer que las burbujas duren más y, al mismo tiempo, sean fáciles de crear.
La clave para la longevidad es el glicerol. Los otros ingredientes incluyen un polímero largo como la goma guar natural y una «proporción óptima» de líquido para lavar platos. “Si agrega más líquido para lavar platos, la creación de burbujas se vuelve más fácil. Sin embargo, su tiempo de vida se acorta. Es por eso que necesita encontrar la cantidad correcta de líquido para lavar platos para garantizar que las burbujas duren lo suficiente y sean fáciles de generar”, dijo Rio.
Trabajando con el artista francés Pierre-Yves Fusier, que se especializa en el arte de las burbujas, Rio y sus colegas desarrollaron la receta, que consta de 40 mililitros de líquido para lavar platos, 100 mililitros de glicerol y 1 gramo de polímero largo como el guar natural. chicle mezclado en 1 litro de agua. Usando esta receta, Rio creó burbujas de 5 cm de diámetro en su laboratorio que duraron una hora.
Si bien agregar glicerol puede hacer que las burbujas sean más estables, Rio dijo que el impacto de otros ingredientes en la estabilidad de las burbujas sigue siendo una pregunta abierta. “El glicerol es una molécula hidroscópica que puede ayudar a condensar el agua. Pero sabemos que el surfactante (líquido para lavar platos) y el polímero también afectan la evaporación. El próximo paso en nuestro estudio, por lo tanto, es descubrir cómo nuestra receta afecta la evaporación”, dijo Rio.
Rio agregó que la evaporación, que aún no se comprende por completo, es solo un fenómeno que juega un papel en el estallido de burbujas. “También hay que tener en cuenta la gravedad, que contribuye al adelgazamiento de la superficie que conduce a la fluctuación del espesor de la película. Todo esto hace que sea extremadamente difícil predecir cuándo estallará una burbuja”, dijo Rio.
Dhananjay Khadilkar es un periodista residente en París.