Galileo Giornale di scienza e problemi globali

La scienza dell'acqua saponata

Vi è qualcosa di più fragile e aleatorio delle bolle di sapone? A prima vista sembrerebbe di no. In realtà non è affatto così, come ci insegnano le ricerche su questo fenomeno che si sono susseguite per secoli. Il famoso fisico inglese Lord Kelvin arrivò a scrivere che si potrebbe passare tutta la vita a studiare le bolle di sapone; Isaac Newton nell’Opticks (1704), descrisse in dettaglio i fenomeni che si osservano sulla superficie delle lamine saponate; nel 1873 il fisico belga Joseph Plateau scopre che “Comunque elevato sia il numero di lamine di sapone che vengono a contatto tra loro, non vi possono essere altro che due tipi di configurazioni”. Una scoperta che sarà confermata solo nel 1976 dalla matematica nordamericana Jean Taylor.

Studiando le proprietà delle superfici minime, il nome “matematico” delle lamine di sapone, e di altre superfici che hanno la proprietà di minimizzare l’area, il matematico italiano Enrico Bombieri vincerà nel 1974 la medaglia Fields, l’ambito riconoscimento alla eccellenza della ricerca in matematica, disciplina per la quale non esiste il Nobel. Famoso l’articolo che Ennio De Giorgi, Enrico Bombieri e Enrico Giusti pubblicarono sullo studio delle singolarità (spigolosità) delle superfici minime in qualsiasi dimensione.

Non stupisce quindi che gli esperimenti si susseguano anche oggi. L'ultimo in ordine di tempo a conquistare le pagine di Nature è stato quello condotto da un gruppo di ricercatori delle università di Harvard e di Princeton negli Stati Uniti e del CNRS/Institut de Physique de Rennes in Francia. Il problema che i fisici si sono posti è: come scoppiano le bolle di sapone e altri tipi di bolle? Non svaniscono semplicemente, ma si dividono in anelli di bolle molto più piccole. In particolare James C. Bird e il suo collega francese Laurent Courbin hanno osservato il formarsi di “anelli” come risultato dell'esplosione delle bolle. Si sono poi accorti che il fenomeno si presenta molto spesso e praticamente ovunque: in una pozzanghera d’acqua dopo un giorno piovoso, nel lavandino quando si lavano i piatti, sulla schiuma sulla superficie dell’oceano. Inoltre i ricercatori hanno osservato che quando le bolle sono in contatto con interfaccia liquido/gas o solido/gas, il fenomeno aumenta generando una grande quantità di bolle di dimensioni più piccole.

Il fenomeno non è visibile a occhio nudo (come anche il solo osservare due bolle che si toccano e si attaccano insieme), così i ricercatori lo hanno filmato con una camera ad alta velocità. Per rendere visibile l’attaccarsi insieme di due bolle serve una camera a 1000 fotogrammi al secondo, mentre una normale camera filma a 24 fotogrammi al secondo. I ricercatori ritengono che i loro risultati saranno utili in molti campi, per esempio nella produzione del vetro dove non si vuole la presenza di bolle all’interno della struttura, e nel campo degli aerosol.

Se si pensa che la piscina olimpica per le olimpiadi di Pechino è stata costruita utilizzando modelli di lamine di sapone, non si può che concordare con quanto diceva Lord Kelvin più di cento anni fa sullo studio, da tantissimi punti di vista, delle bolle di sapone.

Riferimento: doi:10.1038/nature09069

Credit immagine: Urca (Flickr)

Galileo Servizi Editoriali

• Epatite C sei in trappola L'ESPRESSO

  close

  Epatite C sei in trappola

  Colpire il virus e impedire che si diffonda nell'organismo. Una nuova classe di farmaci cambia il destino di milioni di malati

  vai al sito galileoedit.it
• Giochi da primate NATIONAL GEOGRAPHIC KIDS

  close

  Giochi da primate

  I piccoli di scimpanzé giocano esattamente come i cuccioli di umani: fanno le lotte e si sfidano a ruba bandiera. E nessuno si fa mai male seriamente

  (continua a leggere su National Geographic Kids n.17)

  vai al sito galileoedit.it
• Quelli che il twist L'ESPRESSO

  close

  Quelli che il twist

  A Greifswald, in Germania, è stat completata la struttura base di Wendelstein 7-X: il reattore che potrebbe rappresentare il piano B nel caso in cui ITER - il più grande esperimento sulla fusione termonucleare in corso - dovesse deludere le aspettative

  (continua a leggere su L'Espresso n.5)

  vai al sito galileoedit.it
• Raccontare il tempo e i tempi della scienza FESTIVAL DELLE SCIENZE

  close

  Raccontare il tempo e i tempi della scienza

  Bruno Arpaia
  Francesco Cavalli Sforza
  Stefania Polvani
  
  Moderatore Elisa Manacorda, Galileo
  

  
  Il tempo è una sfida per la comunicazione scientifica. Rendere conto di questa complessa variabile nel racconto della scienza è un compito che i comunicatori sono chiamati a svolgere con chiarezza e rigore, senza mancare però di affascinare e coinvolgere il pubblico. Grazie alla partecipazione di esperti di comunicazione, l’incontro punterà l’attenzione sui diversi modi in cui è possibile parlare del tempo nella scienza, a partire da tre particolari aree di interesse così da offrire il più ampio scenario possibile: la fisica, con la teoria del Big Bang; l’evoluzione, con la storia del viaggio attraverso il tempo dell’essere umano; la medicina narrativa, che usa i tempi del racconto della malattia per migliorare la condizione del paziente.

  vai al sito galileoedit.it
• Tempo e stress FESTIVAL DELLE SCIENZE

  close

  Tempo e stress

  Lectio Magistralis di Ronald D. Siegel

  Introduce: Lorenzo Mannella, Galileo

  Lo “stress” è legato alle fantasie sul futuro: anche se in un dato momento proviamo un grande disagio, non ci sentiamo molto stressati a meno di non immaginare che il disagio si protrarrà nel tempo. Tre milioni di anni fa, i nostri antenati erano in competizione con altri animali selvatici nella savana africana. Essi sopravvissero perché ereditarono una risposta di “combattimento o fuga” che li aiutava ad affrontare l’emergenza con azioni tempestive in caso di minaccia, e perché svilupparono la capacità di pensare al passato, immaginare il futuro e pianificare azioni di conseguenza. Mentre questi sistemi, presi singolarmente, contribuivano in maniera efficace al miglioramento della sopravvivenza, operando insieme sono diventati una fonte di stress continuo. Fortunatamente molte culture umane hanno finito col trovare dei modi per allenare la mente a sospendere questa costante pianificazione della sopravvivenza, astrarsi dal flusso di pensieri e assaporare il momento presente. Questa conferenza esplorerà i modi in cui la scienza moderna sta adattando queste tecniche antiche per alleviare lo stress del mondo moderno.

  vai al sito galileoedit.it
• La scienza fatta dal basso LINX MAGAZINE

  close

  La scienza fatta dal basso

  Dal videogioco per trovare la forma delle proteine a quello per classificare la morfologia delle galassie: con la citizen science, si gioca per contribuire alla ricerca.

  (continua a leggere qui)

  vai al sito galileoedit.it

Partners