Las burbujas no son exactamente los objetos más duraderos. Aun así, un grupo de investigadores franceses ha creado la burbuja más duradera del mundo, que mantuvo su forma durante 465 días. Los hallazgos completos se publicaron en Physical Review Fluids.
El estudio fue realizado por el físico Aymeric Roux y sus colegas de la Universidad de Lille, en Francia. El equipo creó un tipo especial de burbuja llamada “canica de gas”, que tiene una estructura de capas con perlas de plástico en su superficie que la hacen fuerte.
“Las pompas de jabón son, en esencia, frágiles y efímeras. Dependiendo de su composición y entorno, el estallido de burbujas puede desencadenarse por el drenaje inducido por la gravedad y/o la evaporación del líquido y/o la presencia de núcleos”, escribieron en su artículo.
Las burbujas también pueden encogerse debido a la difusión del gas interno en la atmósfera exterior inducida por la sobrepresión de Laplace. “Diseñamos burbujas hechas de una película líquida compuesta capaz de neutralizar todos estos efectos y mantener su integridad”, agregaron.
El experimento
Las canicas de gas son un tipo inusual de burbuja elaborada a base de una solución líquida que contiene pequeñas perlas de plástico. Estas se juntan en la cubierta de la burbuja, lo que la hace lo suficientemente fuerte como para hacerla rodar por una superficie sin romperse. Aunque investigaciones anteriores habían explorado las propiedades mecánicas de las canicas de gas, el nuevo estudio es el primero en explorar su vida útil potencial.
En sus experimentos para encontrar la burbuja de mayor duración, el equipo comparó tres tipos diferentes: pompas de jabón regulares, canicas de gas a base de agua y aquellas hechas de una combinación de agua y glicerol.
Los investigadores fabricaron las canicas de gas esparciendo partículas de plástico sobre una superficie para formar la denominada “balsa granular”. Luego inyectaron aire debajo de la balsa para formar una burbuja. Finalmente la hicieron rodar alrededor de la balsa de partículas para recoger suficientes perlas de plástico y así cubrir la superficie de la canica.
Después de formar cada burbuja, las colocaron encima de una balanza y monitorearon su duración filmándolas con una cámara de video. Las pompas de jabón solo duraron alrededor de un minuto antes de que explotaran. Pero, las canicas de gas a base de agua duraron entre 6 minutos y una hora completa antes de que explotaran.
Sin embargo, con una concentración lo suficientemente alta de glicerol en su mezcla inicial, las canicas de agua y glicerol pudieron durar mucho más. Una de ellas duró 465 días luego de haber sido formada.
Humedad del aire
Según los investigadores, el glicerol es clave para aumentar la longevidad de las canicas de gas. El compuesto de poliol simple tiene un efecto estabilizador gracias a su fuerte afinidad con el agua. Además, esta propiedad le permite absorber la humedad del aire.
El equipo cree que la humedad ayuda a compensar la evaporación del agua, que es uno de los desencadenantes comunes de la desaparición de las burbujas regulares. Al mismo tiempo, las partículas de plástico ayudan a detener el drenaje de agua de la cubierta, un fenómeno que también puede causar que estalle.
Estos notables logros sugieren que se podría crear una clase completamente nueva de objetos a partir de esta mezcla de materiales. Según los autores, estos materiales tendrían propiedades físicas y químicas que aún no han sido descubiertas.