La science a trouvé la recette des bulles de savon parfaites !

Quoi de plus éphémère et fragile qu’une bulle de savon ? Justement, sur le sujet, les artistes et scientifiques se réjouissent avec cette même ambition : rendre les bulles le plus stable possible. Pour les premiers, afin de leur permettre de mettre au point des numéros époustouflants où les bulles s’encastrent les unes dans les autres, se déforment, se laissent remplir de fumée, sans exploser.

Pour les secondes, avoir la bulle la plus solide possible est un outil particulièrement intéressant pour l’étude des turbulences ou des ondulations de surface. Une équipe du CNRS/Université Paris-Saclay a collaboré avec des artistes pour mettre au point la meilleure recette de bulles possible. Ils ont publié le résultat de leurs travaux dans Revue Physique Européenne E et Lettres d’examen physique (PRL).

Petits secrets de fabrication

Voiture, quelle est la recette magique ? Bien sûr, tous les artistes ont leurs leurs, des petits secrets de fabrication qu’ils sont souvent réticents à dévoiler. “Cette question de la durabilité des bulles de savon est ancienne, dit François Boulogne, premier auteur de l’étude parue dans PRL. Mes collègues ont collaboré avec des artistes qui ont accepté de livrer l’essentiel de leurs recettes.“

Il s’agissait ensuite de tester dans des conditions contrôlées de laboratoire l’apport de différents ingrédients, de leurs proportions respectives, dans la stabilité des bulles. Les résultats ont montré qu’on doit ajouter dans l’eau, 4% de liquide vaisselle ou de savon qui joue le rôle d’agent tensio-actif. Entre 0,05% et 0,1% de polymère, une substance composée de macromolécules. Dans le cas présent, les chercheurs ont utilisé la gomme de guar et du JLube, un lubrifiant vétérinaire. Plus 10 % de glycérol qui augmente la longévité des bulles sans les rendre pour autant plus difficiles à souffler.

Au-delà de cette composition, il existe au moins un autre facteur à prendre en compte dans la solidité des bulles de savon : leur température. Car, comme tout objet qui s’évapore, il perd de sa chaleur. “C’est un phénomène physique bien connu, dit François Boulogne. Nous-mêmes, lorsque nous transpirons, nous nous refroidissons.« Avec Frédéric Restagno et Emmanuelle Rio, il a mesuré la température à la surface des bulles de savon. Et là, “grosse surprise ! avoue-t-il. Les valeurs se sont révélées spectaculaires, très différentes de celles auxquelles nous avons assisté.“ En effet, la bulle peut être jusqu’à 8°C plus froide que son environnement !

Deux éléments principaux influencent l’évaporation progressive de la bulle, donc sa température, donc sa durée de vie. “L’humidité de l’aircontinue le chercheur qui va modérer l’effet ‘refroidissement’. Ainsi que la composition du film de savon entraînera plus ou moins d’évaporation. Le glycérol en diminuant cette dernière augmente ainsi la durée de la bulle.“

Il reste encore des recherches à mener”

Vaut-il mieux donc souffler des bulles en hiver plutôt qu’en été ? “Ça sera l’objet de notre prochaine étude : détricoter les effets de la température sur le système.

Car, au-delà de la recette de base, il existe des quantités de facteurs qui influencent la formation des bulles et deviendront de fait une formulation spécifique. “Les artistes diront qu’ils ont plusieurs recettes en fonction des conditions environnementales et de la taille des bulles à obtenir, poursuit François Boulogne. Ce que le physique peut en dire, c’est qu’efficacement la recette a besoin de variations en fonction des conditions, intérieur/extérieur, du résultat attendu, petites bulles/ grandes bulles. Mais, il reste encore des recherches à mener sur les mécanismes qui régissent l’épaisseur des films de savon, leurs durées de vie etc.

Pas le temps de buller donc pour les chercheurs. En dépit de leur apparente simplicité, ces objets éthérés ont encore quelques tours dans leurs sacs…

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