O que exatamente acontece quando você sopra um filme de sabão para fazer uma bolha? Por trás desta questão simples sobre uma atividade favorita da infância está alguma ciência real, pesquisadores da Universidade de Nova York descobriram.

Em uma série de experimentos que replicam o sopro da bolha, O Laboratório de Matemática Aplicada da NYU descobriu duas maneiras de fazer bolhas:uma, empurrando com um vento constante, mas forte, uma película de sabão através de uma varinha circular, o que faz com que cresça e se torne uma bolha, e dois, empurrando com um vento suave em um filme já inflado a fim de impulsionar seu crescimento.

"Este segundo método pode explicar como muitas vezes sopramos bolhas quando crianças:uma baforada rápida dobra o filme para fora e, depois disso, o filme continua crescendo, mesmo quando o fluxo de ar diminui, "diz Leif Ristroph, um professor assistente no Courant Institute of Mathematical Sciences da NYU que conduziu o estudo.

O primeiro método é mais intuitivo, mas menos comum.

"Isso é usado pelos sopradores de bolhas que vemos nos parques no verão, "explica Ristroph." Eles simplesmente andam, suficientemente rápido, parece, com um laço de corda ensaboado, que fornece o vento relativo necessário para esticar o filme. "

Os resultados, relatado no jornal Cartas de revisão física , apontam para aplicações potenciais em produtos de consumo que contêm bolhas ou gotículas, como sprays, espumas, e emulsões, que são combinações de líquidos não misturáveis.

Os outros pesquisadores do jornal foram Likhit Ganedi, um graduando da NYU na época do trabalho e agora um estudante de graduação na Carnegie Mellon University, Anand Oza, um pós-doutorado na época da pesquisa e agora um professor do New Jersey Institute of Technology, e Michael Shelley, professor do Courant Institute.

Como um problema de física, soprar bolhas é uma questão de como um filme líquido - normalmente água com sabão - interage com um fluxo imposto de um fluido externo, que é o ar no caso de bolhas estourando. Essa dinâmica é crucial para entender como aumentar a produção industrial de muitos produtos químicos.

Para quebrar a ciência que explica esse processo, ou seja, quais eventos precedem a formação de bolhas - os pesquisadores criaram um experimento, replicando o sopro de bolhas, usando filmes de óleo suspensos em água corrente e empurrados por uma varinha de arame.

"Trabalhar com água em vez de ar tem muitas vantagens em termos de controle, medindo, e vendo fluxos, "Ristroph explica." Este é o truque que tornou esses experimentos possíveis. "

Suas observações experimentais, combinado com previsões extraídas de modelos matemáticos, permitiu aos pesquisadores compreender as forças que produziram as formas de filme resultantes.

Suas descobertas fornecem uma receita precisa ou um conjunto de instruções sobre como fazer bolhas - e com isso, processos de produção relacionados.

"Agora podemos dizer exatamente qual velocidade do vento é necessária para empurrar o filme e fazer com que forme uma bolha, e como essa velocidade depende de parâmetros como o tamanho da varinha, "explica Ristroph.