Soplando pompas de jabón nunca deja de deleitar al niño interior, quizás porque las burbujas son intrínsecamente efímeras, revientan a los pocos minutos. Ahora, los físicos franceses han logrado crear «burbujas eternas» a partir de partículas de plástico, glicerol y agua, según un nuevo artículo publicado en la revista. Fluidos de revisión física. La burbuja más larga que construyeron sobrevivió durante 465 días.
Las burbujas han fascinado a los físicos durante mucho tiempo. Por ejemplo, los físicos franceses en 2016 elaboraron un modelo teórico para el mecanismo exacto de cómo se forman las pompas de jabón cuando los chorros de aire golpean una película jabonosa. Los investigadores encontraron que las burbujas solo se formaban por encima de cierta velocidad, que a su vez depende del ancho del chorro de aire.
En 2018, informamos sobre cómo los matemáticos del Laboratorio de Matemáticas Aplicadas de la Universidad de Nueva York habían perfeccionado el método para inflar la burbuja perfecta basándose en una serie de experimentos con películas delgadas jabonosas. Los matemáticos concluyeron que es mejor usar una varita circular con un perímetro de 3,8 cm (1,5 pulgadas) y soplar suavemente a una velocidad constante de 6,9 cm/s (2,7 pulgadas por segundo). Sople a mayor velocidad y la burbuja estallará. Si usa una varita más pequeña o más grande, sucederá lo mismo.
Y en 2020, los físicos determinaron que un ingrediente clave para crear burbujas gigantes es mezclar polímeros de diferentes longitudes de hebra. Eso produce una película de jabón capaz de estirarse lo suficientemente fina como para formar una burbuja gigante sin romperse. Las hebras de polímero se enredan, como una bola de pelo, formando hebras más largas que no quieren romperse. En la combinación correcta, un polímero permite que una película de jabón alcance un «punto dulce» que es viscoso pero también elástico, pero no tan elástico como para romperse. La variación de la longitud de las hebras de polímero dio como resultado una película de jabón más resistente.
Los científicos también están interesados en extender la longevidad de las burbujas. Las burbujas toman naturalmente la forma de una esfera: un volumen de aire encerrado en una capa líquida muy delgada que aísla cada burbuja en una espuma de sus vecinas. Las burbujas deben su geometría al fenómeno de la tensión superficial, una fuerza que surge de la atracción molecular. Cuanto mayor es el área de superficie, más energía se requiere para mantener una determinada forma, por lo que las burbujas buscan adoptar la forma con menor área de superficie: una esfera.
Sin embargo, la mayoría de las burbujas estallan en cuestión de minutos en una atmósfera estándar. Con el tiempo, la atracción de la gravedad drena gradualmente el líquido hacia abajo y, al mismo tiempo, el componente líquido se evapora lentamente. A medida que disminuye la cantidad de líquido, las “paredes” de las burbujas se vuelven muy delgadas y las burbujas pequeñas en una espuma se combinan para formar otras más grandes. La combinación de estos dos efectos se denomina “engrosamiento”. Agregar algún tipo de surfactante evita que la tensión superficial colapse las burbujas al fortalecer las paredes delgadas de la película líquida que las separa. Pero al final siempre ocurre lo inevitable.
En 2017, físicos franceses descubrieron que una capa esférica hecha de microesferas de plástico puede almacenar gas presurizado en un volumen diminuto. Los físicos llamaron a los objetos «canicas de gas». Los objetos están relacionados con las llamadas canicas líquidas: gotas de líquido recubiertas con perlas microscópicas que repelen líquidos, que pueden rodar sobre una superficie sólida sin romperse. Si bien las propiedades mecánicas de las canicas de gas han sido objeto de varios estudios, nadie había realizado experimentos para explorar la longevidad de las canicas.
