Capire come una goccia o una bolla sospesa in una massa di fluido più grande si divida in più pezzi è inestimabile per gli ingegneri che progettano reattori chimici, motori e navi, così come per i geologi che studiano le interazioni degli oceani e dell'atmosfera. Ma la difficile matematica alla base del fenomeno ha costretto gli scienziati a fare affidamento su sistemi idealizzati privi di sfumature del mondo reale. Ora, i ricercatori della Princeton University hanno descritto la rottura di bolle circondate da flussi turbolenti come quelli che si trovano nei processi industriali o in natura.

Utilizzando una serie di telecamere ad alta velocità, i ricercatori hanno dimostrato che la turbolenza circostante si congela efficacemente durante il processo, ma le deformazioni nella bolla indotte dalla turbolenza alterano il tempo in cui la bolla si rompe. Questo punto di interruzione è noto ai matematici come una singolarità, un punto oltre il quale un modello che aveva descritto un sistema non è più valido.

"La singolarità è il momento in cui la bolla si rompe, " ha affermato il ricercatore capo Luc Deike, un assistente professore di ingegneria meccanica e aerospaziale e il Princeton Environmental Institute. "Nel momento in cui si rompe, devi cambiare il modo in cui lo descrivi matematicamente."

La matematica alla base del pizzicare da una bolla in più bolle è stata descritta per molti anni, ma tipicamente in sistemi idealizzati come perfettamente liscio, bolle arrotondate. Nel loro articolo del 2 dicembre sul Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , Deike e i suoi co-ricercatori hanno spiegato il turbolento, flusso caotico di fluidi che accompagna la formazione di bolle e ha presentato un approccio per modellare una rottura realistica delle bolle.