¿Qué sucede exactamente cuando soplas una película de jabón para hacer una burbuja? Detrás de esta simple pregunta sobre una actividad infantil favorita hay algo de ciencia real, investigadores de la Universidad de Nueva York.

En una serie de experimentos que replican el soplado de burbujas, El Laboratorio de Matemáticas Aplicadas de la NYU ha descubierto dos formas en las que se pueden hacer burbujas:una, empujando con un viento constante pero fuerte sobre una película de jabón a través de una varilla circular, lo que hace que se convierta en una burbuja, y dos, empujando con un viento suave sobre una película ya inflada para impulsar su mayor crecimiento.

"Este segundo método podría explicar cómo a menudo hacemos burbujas cuando somos niños:una bocanada rápida dobla la película hacia afuera y, a partir de entonces, la película sigue creciendo incluso cuando el flujo de aire disminuye, "dice Leif Ristroph, profesor asistente en el Instituto Courant de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Nueva York que dirigió el estudio.

El primer método es más intuitivo, pero menos común.

"Esto lo utilizan los sopladores de burbujas que vemos en los parques durante el verano, "explica Ristroph." Simplemente caminan, suficientemente rápido, parece, con un lazo de cuerda enjabonado, que proporciona el viento relativo necesario para estirar la película ".

Los resultados, reportado en la revista Cartas de revisión física , señalar posibles aplicaciones en productos de consumo que contienen burbujas o gotitas, como aerosoles, espumas y emulsiones, que son combinaciones de líquidos no mezclables.

Los otros investigadores del artículo fueron Likhit Ganedi, un estudiante de la Universidad de Nueva York en el momento del trabajo y ahora un estudiante de posgrado en la Universidad Carnegie Mellon, Anand Oza, becario postdoctoral en el momento de la investigación y ahora profesor en el Instituto de Tecnología de Nueva Jersey, y Michael Shelley, profesor del Instituto Courant.

Como problema de física, soplar burbujas es una cuestión de cómo una película líquida, típicamente agua jabonosa, interactúa con un flujo impuesto de un fluido externo, que es aire en el caso del soplado de burbujas. Esta dinámica es crucial para comprender cómo mejorar la producción industrial de muchos productos químicos.

Desglosar la ciencia que explica este proceso, es decir, qué eventos preceden a la formación de burbujas:los investigadores crearon un experimento, replicando el soplo de burbujas, utilizando películas de aceite suspendidas en agua corriente y empujadas a través de una varilla de bucle de alambre.

"Trabajar con agua en lugar de aire tiene muchas ventajas en términos de control, medición, y viendo fluir, "Este es el truco que hizo posibles estos experimentos", explica Ristroph.

Sus observaciones experimentales, combinado con predicciones extraídas de modelos matemáticos, permitió a los investigadores comprender las fuerzas que produjeron las formas de película resultantes.

Sus hallazgos brindan una receta precisa o un conjunto de instrucciones sobre cómo hacer burbujas y, con ello, procesos de producción relacionados.

"Ahora podemos decir exactamente qué velocidad del viento se necesita para expulsar la película y hacer que forme una burbuja, y cómo esta velocidad depende de parámetros como el tamaño de la varita, "explica Ristroph.