Cómo estallan las burbujas

Publicado online el 9 de junio de 2010 | Nature | doi: 10.1038/news.2010.289

Cómo estallan las burbujas

Los científicos demuestran que la explosión de las burbujas genera descendencia.
Geoff Brumfiel

[ Cuando una burbuja estalla se genera un círculo de burbujas hijas. James Bird et al. ]

No toda la física de vanguardia requiere un acelerador de partículas. Mediante una pajita y un poco de jabón, los investigadores han demostrado que explotar burbujas puede producir más burbujas. El trabajo se ha publicado esta semana en Nature1.

James Bird, que actualmente realiza un postdoctorado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts en Cambridge, notó por primera vez el efecto mientras trabajaba en otro experimento para su doctorado en la cercana Universidad de Harvard. Cuando estalla una burbuja en la superficie de un fluido, Bird ha notado que se formaba un anillo de pequeñas burbujas donde estaba el borde de la burbuja original.

“Observamos este efecto, pero no pudimos explicarlo”, explicó. Así que él y sus colegas decidieron investigarlo. Comenzaron a hacer burbujas con una pajita y las filmaron con una cámara de alta velocidad mientras las estallaban.

Trabajos anteriores habían sugerido que una burbuja rota podía desaparecer o disolverse cayendo sobre la superficie, pero Bird observó algo diferente. En lugar de explotar, realmente las paredes se pliegan sobre sí mismas. Cuando lo hacen, atrapan un pequeño anillo de aire que se rompe cuando golpea la superficie del líquido. El resultado es un anillo de pequeñas burbujas.

Bird y sus compañeros de trabajo pasaron los siguientes tres años desarrollando la teoría perfecta de la burbuja que estalla. Determinaron que sólo tres factores afectan a la ruptura de la burbuja: la tensión superficial de la burbuja, la inercia del fluido y la presión del gas atrapado en el interior. En función de estos factores, la burbuja podría doblarse en dos bolsas de aire en lugar de en una –generando incluso más burbujas– o podría no formar ninguna burbuja.

Truco de magia
El trabajo es impresionante en su ámbito de aplicación, afirmó Jens Egger, matemático de la Universidad de Bristol, Reino Unido. “Lo bueno de este trabajo es que toma un pequeño problema y encuentra esta bella estructura”, declaró. Incluso las burbujas hijas pueden estallar y crear nuevas burbujas incluso más pequeñas, añadió Eggers. “Las estructuras similares sólo parecen ser la manera natural de hacer las cosas pequeñas.”

“Las burbujas pueden ser realmente útiles en ciertos contextos y perjudiciales en otros”, afirmó Bird. Por ejemplo, las burbujas son una preocupación constante en la fabricación de vidrio, ya que pueden debilitar el material. En los océanos, sin embargo, las burbujas pueden desempeñar una importante función al ayudar a convertir la sal en un aerosol, un paso crucial en la creación de nubes. Las pequeñas burbujas en particular parecen capaces de proyectar minúsculas partículas al aire.

Bird afirmó que los cálculos de su grupo podrían mejorar los modelos climáticos y los procesos industriales. “Aparte de eso, es un truco genial”, declaró, admitiendo que más de una vez ha cogido una pajita para demostrar su trabajo de doctorado a los amigos mientras tomaban una cerveza.

Mientras tanto, el trabajo de Bird con las burbujas no ha concluido. Se le acaba de conceder una beca de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos para que continúe con su investigación. “Pensé que había acabado con las burbujas, pero no, esto sigue adelante.”