Los físicos han descubierto la física detrás de uno de los pasatiempos favoritos de la infancia: hacer pompas de jabón. Sus experimentos han revelado cuál es el tamaño perfecto para una varita circular y la velocidad óptima del viento requerida para hacer burbujas que no revientan. Y si bien esto puede sonar como un estudio trivial digno de un premio Ig Nobel, el estudio en realidad podría ayudar a los fabricantes a fabricar mejores aerosoles, espumas, emulsiones y, básicamente, cualquier cosa que tenga burbujas.
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El estudio de las burbujas ha sido en realidad una actividad intelectual de un siglo de duración que ha ayudado a los científicos a obtener valiosos conocimientos físicos y matemáticos. Por ejemplo, una pompa de jabón es un ejemplo perfecto de tensión superficial en acción. Es debido a la tensión superficial que las burbujas son redondas. Esta forma determina un área de superficie mínima para un volumen dado y, por lo tanto, requiere la menor cantidad de energía para mantener. Y es gracias a las pompas de jabón que algunos problemas matemáticos complejos se han resuelto con aplicaciones del mundo real poco tiempo después. Por ejemplo, las ecuaciones que describen la formación de pompas de jabón han ayudado a los arquitectos a diseñar techos cuya forma parece imposible pero, no obstante, son estables. El Estadio Olímpico de Munich es un ejemplo ilustrativo.
Las estructuras tensadas como la del Estadio Olímpico de Munich se descubrieron con la ayuda de pompas de jabón. Imagen vía Wiki Commons.
Más recientemente, investigadores de la Universidad de Nueva York (NYU) idearon una serie de experimentos para ayudarlos a explotar la burbuja perfecta que hemos estado persiguiendo desde que éramos niños. Estos revelaron que, esencialmente, solo hay dos formas en las que se pueden hacer burbujas: una es soplando un viento fuerte y constante sobre una película de jabón, la otra es empujando con un viento suave una película ya inflada para aumentar su volumen. .
Este segundo método podría explicar por qué a menudo soplamos burbujas cuando somos niños: una bocanada rápida dobla la película hacia afuera y luego la película sigue creciendo incluso cuando el flujo de aire se ralentiza, dijo Leif Ristroph, profesor asistente en el Instituto Courant de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Nueva York, quien dirigió el estudio, en un comunicado.
El primer método, por otro lado, es menos utilizado.
Esto es utilizado por los sopladores de burbujas que vemos en los parques durante el verano, explicó Ristroph. Simplemente caminan, lo suficientemente rápido, al parecer, con un lazo de cuerda jabonosa, que proporciona el viento relativo necesario para estirar la película.
Soplar burbujas es esencialmente una cuestión de cómo interactúa una película líquida con un flujo impuesto de un fluido externo, en este caso, el aire. Sin embargo, para sus experimentos, los investigadores utilizaron películas de aceite suspendidas en agua corriente y empujadas a través de una varilla de alambre. El uso de agua en lugar de aire permitió a los investigadores controlar, medir y observar los flujos con mayor precisión. Además, las observaciones coincidieron con las predicciones teóricas para la forma de las películas.
Entonces, si desea hacer burbujas perfectas, según este estudio, es mejor que busque una varita con un perímetro de 1,5 pulgadas y sople suavemente a una velocidad constante de 6,9 cm/s. Más rápido o más lento, y la burbuja finalmente estallará; lo mismo ocurre con la varita si es más pequeña o más grande. ¡a ti!
Los hallazgos aparecieron en la revista Physical Review Letters.
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