p Pesquisadores da Universidade Metropolitana de Tóquio revelaram como as espumas líquidas entram em colapso observando eventos de colapso individuais com microscopia de vídeo de alta velocidade. Eles descobriram que rachaduras nos filmes levaram a um recuo da frente do líquido que varre a borda do filme original, inverte sua forma, e libera uma gota, que atinge e quebra outros filmes. Suas observações e modelo físico fornecem informações importantes sobre como tornar as espumas mais ou menos resistentes ao colapso. p Entender como as espumas colapsam é um negócio sério. Seja para garantir que as espumas de extinção de incêndio fiquem coerentes por tempo suficiente para apagar as chamas, limpando espumas tóxicas em mares e rios, ou simplesmente obter o crescimento perfeito em um bolo, entender como os materiais de espuma entram em colapso é vital para adaptar suas propriedades, ambos para manter as espumas por mais tempo ou ajudá-las a desaparecer mais rápido.

p Uma equipe liderada pelo Prof. Rei Kurita da Universidade Metropolitana de Tóquio vem realizando experimentos de microscopia de vídeo de alta velocidade em espumas líquidas. Ao gerar espumas ensanduichadas entre duas finas, placas transparentes, eles têm acesso direto a toda a gama de fenômenos complexos que ocorrem quando começam a entrar em colapso. Em trabalhos anteriores, eles mostraram que a principal forma de colapso das espumas é por meio da geração de gotas quando os filmes individuais se rompem. Essas gotas voam em alta velocidade e quebram outros filmes circundantes, levando a uma cascata de quebras que fazem com que a espuma se quebre. Ainda, ainda não se sabia como exatamente as gotículas se formavam. Mais importante, não estava claro quando as gotículas se formaram e quando não.

p Agora, a equipe começou a desvendar o complexo mecanismo por trás de como essas gotículas são feitas. Quando uma rachadura inicial se forma em um filme, o filme recua e deixa uma linha oscilante de líquido onde estava a borda original do filme, chamada de borda de platô vertical liberada (RVPB). Enquanto ele balança, há um acúmulo de líquido no centro do RVPB. Quando uma outra rachadura é criada no filme restante, uma linha de recuo de líquido é criada, que varre o RVPB.

p Interessantemente, vídeos mostraram que essa frente tende a se inverter à medida que se desloca. A equipe descobriu que isso se deve em grande parte a um efeito inercial, já que a parte central mais pesada se move menos sob uma força constante. Mais importante, é essa inversão que, em última análise, faz com que uma gota seja liberada, iniciando uma cascata de eventos de quebra de filme. Seu trabalho contrasta com as investigações anteriores que analisaram filmes individuais em pé; o acúmulo de líquido no meio dos RVPBs só é possível dentro das espumas, onde o líquido pode ser fornecido pelos filmes e bordas circundantes. O modelo físico que desenvolveram para descrever a dinâmica mostrou fornecer previsões confiáveis ​​de velocidade frontal e escalas de tempo relevantes.

p Finalmente, a equipe substituiu os reagentes de laboratório por um detergente doméstico e repetiu o experimento, criando uma espuma muito mais duradoura. Quando uma bolha estourou na lateral, eles encontraram um acúmulo semelhante de líquido no centro de RVPBs, embora significativamente menos do que antes. A elasticidade aprimorada do filme também significava que era extremamente improvável que duas rachaduras se formassem no mesmo filme; isso significava que nenhuma gota foi formada, ou seja, sem colapso da bolha coletiva:à luz do mecanismo encontrado acima, isso mostra conclusivamente que menos transporte dentro de RVPBs e menos rachaduras contribuíram diretamente para a estabilidade da espuma. Insights como esses são vitais para orientar o projeto de novos materiais de espuma com propriedades aprimoradas; a equipe espera que seu trabalho possa inspirar materiais de isolamento de última geração, detergentes, produtos alimentícios e cosméticos.