Lorsque vous vous arrêtez et pensez aux bulles, vous vous rendez compte qu’elles sont partout : dans le lave-vaisselle, sur le dessus de votre bière, sur les crêtes des vagues, dans la salive entre vos dents et, bien sûr, dans les pistolets à bulles.
Cela signifie que la physique des bulles est importante dans toutes sortes de scénarios. Dans cet esprit, des chercheurs de l’Université Paris-Saclay en France ont fait une découverte intrigante sur le film entourant les bulles.
Ce film peut, dans certains cas, être jusqu’à 8°C (14,4°F) plus frais que l’environnement qui l’entoure, selon les chercheurs. Les résultats s’appuient sur des enquêtes antérieures sur la façon dont les changements de température peuvent déclencher l’amincissement et l’évaporation d’un film liquide.
“Bien que cet effet soit souvent pris en compte dans les études consacrées à l’évaporation des gouttes, à notre connaissance, l’importance de l’évaporation induite par le refroidissement n’est pas mentionnée dans la littérature sur les films et les mousses de savon”, écrivent les chercheurs dans leur article publié.
Pour regarder de plus près ces films et mousses de savon – des bulles, essentiellement – l’équipe a mis au point un mélange composé de liquide vaisselle, d’eau et de glycérol, avec des variations dans la substance finale utilisée pour affiner la durée de vie et le taux d’évaporation de les bulles.
Ces bulles ont été testées dans différentes conditions de température et d’humidité. Dans certains cas, la différence entre le film de savon et l’air ambiant était significative – atteignant un maximum à ce niveau de 8°C.
Alors qu’il était déjà connu que les films de savon perdent du liquide par évaporation dans le but de libérer de l’énergie (tout comme nous le faisons lorsque nous transpirons pour nous refroidir), on a supposé que la température de ces films correspondait à l’environnement environnant.
“Expérimentalement, nous avons observé que la température diminue d’abord puis augmente jusqu’à ce que la température ambiante soit à nouveau atteinte”, écrivent les chercheurs.
“Nous avons signalé que l’ampleur de l’effet de refroidissement dépend à la fois de l’humidité relative et de la concentration initiale de glycérol, diminuant les valeurs de ces deux paramètres conduisant à des effets plus forts.”
L’une des façons dont cette recherche pourrait être utile est dans les processus industriels où la gestion de la stabilité des bulles est vitale. Les variations de température entre les films à bulles et le monde extérieur affecteront ces calculs.
Les chercheurs disent que la viscosité et la tension superficielle des films de savon sont deux des propriétés qui sont susceptibles d’être influencées par l’écart de température qu’ils ont trouvé ; en effet, les objets savonneux peuvent ne pas avoir un champ thermique uniforme tout autour.
Il s’agit cependant de la première étude de ce type, et de nombreuses recherches supplémentaires sont nécessaires avant que les scientifiques puissent dire à quel point la température du film qui compose une bulle peut être affectée.
“Nous proposons un modèle décrivant la chute de température des films de savon après leur formation qui est en accord quantitatif avec nos expériences”, écrivent les chercheurs.
“Nous soulignons que cet effet de refroidissement est important et doit être soigneusement pris en compte dans les futures études sur la dynamique des films de savon.”
La recherche a été publiée dans Physical Review Letters.
