Quelle est la science derrière les bulles?

Les bulles sont belles, amusantes et fascinantes, mais savez-vous ce qu'elles sont et comment elles fonctionnent? Jetez un œil à la science derrière les bulles.

Qu'est-ce qu'une bulle?

Une bulle est un mince film d'eau savonneuse. La plupart des bulles que vous voyez sont remplies d'air, mais vous pouvez faire une bulle en utilisant d'autres gaz, comme le dioxyde de carbone. Le film qui fait la bulle a trois couches. Une fine couche d'eau est prise en sandwich entre deux couches de molécules de savon. Chaque molécule de savon est orientée de sorte que sa tête polaire (hydrophile) soit face à l'eau, tandis que sa queue hydrophobe hydrocarbonée s'étend loin de la couche d'eau. Quelle que soit la forme initiale d'une bulle, elle tentera de devenir une sphère. La sphère est la forme qui minimise la surface de la structure, ce qui en fait la forme qui nécessite le moins d'énergie pour atteindre.

Que se passe-t-il lorsque les bulles se rencontrent?

Lorsque les bulles s'accumulent, restent-elles des sphères? Non. Lorsque deux bulles se rencontrent, elles fusionnent les murs pour minimiser leur surface. Si des bulles de même taille se rencontrent, le mur qui les sépare sera plat. Si des bulles de tailles différentes se rencontrent, la plus petite bulle se gonflera dans la grande bulle. Les bulles se rencontrent pour former des murs à un angle de 120 degrés. Si suffisamment de bulles se rencontrent, les cellules formeront des hexagones. Vous pouvez voir observer cette structure en faisant des empreintes de bulles ou en soufflant des bulles entre deux plaques claires.

Ingrédients dans les solutions à bulles

Bien que les bulles de savon soient traditionnellement fabriquées à partir de (vous l'avez deviné), la plupart des solutions de bulles sont constituées de détergent dans l'eau. La glycérine est souvent ajoutée comme ingrédient. Les détergents forment des bulles à peu près de la même manière que le savon, mais les détergents formeront des bulles même dans l'eau du robinet, qui contient des ions qui pourraient empêcher la formation de bulles de savon. Le savon contient un groupe carboxylate qui réagit avec les ions calcium et magnésium, tandis que les détergents n'ont pas ce groupe fonctionnel. Glycérine, C₃H₅(OH)₃, prolonge la vie d'une bulle en formant des liaisons hydrogène plus faibles avec l'eau, ralentissant son évaporation.