Nel campo delle osservazioni quotidiane, potremmo aver notato come le bolle si formano e scompaiono sulla superficie di un liquido. Mentre le bolle più grandi tendono a scoppiare abbastanza facilmente, quelle più piccole possono persistere per un tempo sorprendentemente lungo. Perché succede questo? I fisici della Queen Mary University di Londra hanno ora fornito una spiegazione esauriente per questo fenomeno, facendo luce sui meccanismi sottostanti che governano la dinamica delle piccole bolle.

In un articolo pubblicato sulla rivista "Nature Physics", il dottor Saverio E. Spagnolie e il professor Alban Sauret sviluppano un quadro teorico che cattura il comportamento di piccole bolle sulle superfici liquide. Il loro lavoro svela l’interazione tra diversi fattori che determinano il modo in cui queste piccole bolle interagiscono con l’ambiente circostante e alla fine resistono allo scoppio.

La chiave della loro analisi è il riconoscimento che le dinamiche delle piccole bolle differiscono significativamente da quelle delle bolle più grandi. A differenza delle bolle più grandi, che sono dominate dalle forze di galleggiamento, il comportamento delle bolle piccole è governato dalla tensione superficiale, che agisce come una sorta di membrana elastica che tiene insieme la bolla. Questa differenza è attribuita all'elevata curvatura delle piccole bolle, che aumenta l'influenza della tensione superficiale.

I fisici hanno scoperto che l'effetto stabilizzante della tensione superficiale è particolarmente pronunciato per le bolle estremamente piccole, con diametro inferiore a 100 micrometri. Per queste minuscole bolle, le forze dovute alla tensione superficiale sono amplificate, consentendo loro di resistere agli effetti dirompenti di perturbazioni o movimenti sulla superficie del liquido.

Un altro fattore cruciale che contribuisce alla persistenza delle piccole bolle è la loro capacità di deformarsi e appiattirsi quando incontrano ostacoli. Questa flessibilità impedisce loro di bloccarsi o rompersi, come spesso fanno le bolle più grandi. I ricercatori paragonano questo comportamento alla capacità delle bolle di sapone di deformarsi quando toccano una superficie, permettendo loro di diffondersi e persistere invece di scoppiare.

I risultati di questo studio approfondiscono la nostra comprensione delle proprietà delle piccole bolle e hanno potenziali implicazioni in campi che vanno dalla microfluidica, dove è importante il controllo preciso delle bolle, allo sviluppo di nuovi materiali e sistemi di somministrazione di farmaci che utilizzano piccole bolle.

Chiarindo le ragioni alla base della maggiore stabilità delle piccole bolle, il lavoro di Spagnolie e Sauret fornisce spunti che potrebbero aprire nuove strade per la ricerca e le applicazioni che coinvolgono bolle di dimensioni micrometriche e le loro caratteristiche uniche.