Dans le domaine des observations quotidiennes, nous aurions pu remarquer comment des bulles se forment et disparaissent à la surface d’un liquide. Alors que les grosses bulles ont tendance à éclater assez facilement, les plus petites peuvent persister étonnamment longtemps. Pourquoi cela arrive-t-il ? Les physiciens de l'Université Queen Mary de Londres ont maintenant proposé une explication complète de ce phénomène, mettant en lumière les mécanismes sous-jacents qui régissent la dynamique des petites bulles.

Dans un article publié dans la revue « Nature Physics », le Dr Saverio E. Spagnolie et le professeur Alban Sauret développent un cadre théorique qui capture le comportement des petites bulles sur les surfaces liquides. Leurs travaux dévoilent l’interaction entre plusieurs facteurs qui déterminent la manière dont ces minuscules bulles interagissent avec leur environnement et résistent finalement à l’éclatement.

La clé de leur analyse est la reconnaissance du fait que la dynamique des petites bulles diffère considérablement de celle des bulles plus grosses. Contrairement aux bulles plus grosses, qui sont dominées par les forces de flottabilité, le comportement des petites bulles est régi par la tension superficielle, qui agit comme une sorte de membrane élastique maintenant la bulle ensemble. Cette différence est attribuée à la forte courbure des petites bulles, qui renforce l’influence de la tension superficielle.

Les physiciens ont découvert que l’effet stabilisant de la tension superficielle est particulièrement prononcé pour les bulles extrêmement petites, dont le diamètre est inférieur à 100 micromètres. Pour ces minuscules bulles, les forces dues à la tension superficielle sont amplifiées, leur permettant de résister aux effets perturbateurs des perturbations ou des mouvements à la surface du liquide.

Un autre facteur crucial qui contribue à la persistance des petites bulles est leur capacité à se déformer et à s’aplatir lorsqu’elles rencontrent des obstacles. Cette flexibilité les empêche de se coincer ou de se briser, comme le font souvent des bulles plus grosses. Les chercheurs comparent ce comportement à la capacité des bulles de savon à se déformer lorsqu’elles touchent une surface, leur permettant ainsi de se propager et de persister au lieu d’éclater.

Les résultats de cette étude approfondissent notre compréhension des propriétés des petites bulles et ont des implications potentielles dans des domaines allant de la microfluidique, où un contrôle précis des bulles est important, au développement de nouveaux matériaux et systèmes d'administration de médicaments utilisant de petites bulles.

En élucidant les raisons de la stabilité accrue des petites bulles, les travaux de Spagnolie et Sauret fournissent des informations qui pourraient ouvrir de nouvelles voies de recherche et d'applications impliquant des bulles de taille micronique et leurs caractéristiques uniques.