Las pompas de jabón pueden ser deslumbrantemente hermosas y entretenidas, especialmente si las maneja un buen burbujeador, una persona que hace pompas de jabón profesionalmente. Sin embargo, el espectáculo nunca dura mucho, ya que las burbujas explotan en segundos o minutos. Pero no todas las burbujas son tan efímeras y frágiles.
En un nuevo estudio, investigadores en Francia describieron cómo crearon la llamada “burbuja eterna” a partir de agua, glicerol y partículas de plástico. Fiel a su nombre, la burbuja más resistente creada por los científicos sobrevivió durante la asombrosa cantidad de 465 días, lo que bien podría ser una eternidad en comparación con la vida fugaz habitual de las pompas de jabón.
“Las pompas de jabón son, en esencia, frágiles y efímeras”, escribieron los autores del estudio en su artículo que apareció en la revista Physical Review Fluids. “Diseñamos burbujas hechas de una película líquida compuesta capaz de neutralizar todos estos efectos y mantener su integridad durante más de un año en una atmósfera estándar”.
Las pompas de jabón toman naturalmente la forma de una esfera debido al fenómeno de la tensión superficial, una propiedad de la superficie de un líquido que hace que actúe como si fuera una membrana elástica estirada. En este caso, el líquido es la combinación de agua y jabón que atrapa el aire. Cuanto mayor sea el área de superficie, más energía se requiere para mantener cualquier forma dada, razón por la cual las burbujas buscan tomar la forma de una esfera: es la estructura tridimensional con el área de superficie más baja.
Sin embargo, el delicado equilibrio que permite la tensión superficial es efímero en las pompas de jabón. A medida que el agua en la película de jabón se evapora, la película se vuelve más y más delgada hasta que se rompe la tensión superficial y la burbuja inevitablemente revienta. Cuando las burbujas más pequeñas se fusionan para crear burbujas más grandes, la burbuja resultante también es más frágil. Puede hacer que las pompas de jabón duren un poco más agregando ciertos tensioactivos que fortalecen la fina película de jabón líquido, pero esto solo retrasará lo inevitable.
Pero no todas las burbujas son así de efímeras. En 2017, los investigadores demostraron un nuevo tipo de burbuja conocida como “canica de gas”: gotas de líquido envueltas en una capa delgada hecha de microesferas de plástico. Estas burbujas se inspiraron en las “canicas líquidas”, que son gotitas de líquido recubiertas de perlas hidrofílicas microscópicas. Ambos tipos de estructuras son muy estables y pueden soportar fuerzas externas relativamente grandes.
Por ejemplo, las canicas líquidas se pueden rodar alrededor de una superficie sólida sin romperse, y las canicas de gas son diez veces más fuertes que las líquidas. Estas propiedades interesantes permiten que las canicas de gas duren mucho más que las pompas de jabón antes de explotar, pero nadie ha probado cuánto tiempo pueden durar, hasta ahora.
Investigadores de la Universidad de Lille en Francia realizaron un experimento en el que soplaron tres tipos diferentes de burbujas: pompas de jabón, burbujas de gas a base de agua y burbujas de gas a base de agua y glicerol. El glicerol es un compuesto que se encuentra en el jabón y que se une bien a las moléculas de agua.
Las pompas de jabón fueron obviamente las más inestables y duraron menos de un minuto. Las burbujas a base de agua duraron mucho más, derrumbándose en 6 a 60 minutos. Pero las burbujas de agua y glicerol fueron con mucho las ganadoras, permaneciendo intactas por mucho más tiempo. El más duradero sobrevivió durante 465 días.
Las burbujas eternas deben su enorme longevidad a los efectos estabilizadores del glicerol, que tiene una fuerte afinidad con el agua y puede absorber agua del aire para compensar la cantidad perdida por evaporación. Mientras tanto, las diminutas partículas de plástico evitan que el agua se drene del caparazón. Juntos, ambos efectos se combinan para evitar que la burbuja se rompa.
De acuerdo, eso es genial, pero ¿de qué sirve tener una “burbuja eterna”? Los investigadores no detallaron ninguna aplicación práctica para esta investigación en su estudio, pero podría haber algunos usos en áreas donde es importante prevenir la evaporación. Por ejemplo, el recubrimiento de burbujas permanente podría usarse para proteger ciertos aerosoles y aerosoles medicinales para que duren más en la atmósfera.
Fuente: ZME Science.
