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bulles

  • Une machine expérimentale perce les secrets des bulles de savon

    (a) Evolution typique de la cavité créée dans un film lorsque la vitesse du gaz Vg croit et est inférieure à la valeur minimale de création de bulles Vc. (b) Des bulles se forment lorsque Vg est plus grande que Vc.
    © L. Salkin et al., Phys. Rev. Lett. (2016). Institut de physique de Rennes (CNRS/Université Rennes 1)

    Il arrive parfois que des phénomènes qui sembleraient, a priori, bien connus gardent une forte part de mystère. La manière dont se forment les bulles de savon n'avait ainsi jamais fait l'objet d'études scientifiques poussées, malgré les nombreuses applications qui nécessitent une production, ou au contraire une absence, de bulles. Une équipe de chercheurs du département Matière molle de l'Institut de physique de Rennes (CNRS/Université Rennes 1) s'est penchée sur la question et a développé en laboratoire une machine à bulles auto-entretenue. Les chercheurs sont ainsi parvenus à déterminer la vitesse minimale à laquelle il convient de souffler sur un film de savon pour former des bulles, dans différentes conditions expérimentales. Ces travaux, qui permettraient d'optimiser divers procédés industriels, sont publiés le 19 février 2016 dans la revue Physical Review Letters.

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  • Les mathématiciens irlandais résolvent le problème de la circulation des bulles dans la Guinness

    Glas_Guinness.jpgC'est en 2004 (seulement!) que les scientifiques ont pu prouver en vidéo, que la descente des bulles dans la Guinness n'était pas une illusion d'optique mais bien une réalité.  Les différences de température créent un mouvement de convection. Ainsi, les bulles remontent par un courant central, stagnent près de la surface, puis redescendent sur la périphérie du verre.

    Ce phénomène de Guinness cascade peut se produire de fait dans n'importe quel liquide, mais le contraste produit par une bière noire et des bulles claires le rend plus visible. Selon les scientifiques, la Guinness d'origine irlandaise est la plus propice à l'observation. 

    Aujourd'hui la compréhension du problème avance, et l'effet de la géométrie du verre est étudié. Et c'est principalement cette partie qui a occupé nos matheux car le phénomène de circulation de bulles en contresens est connu en sédimentation depuis 1920 sous le nom d'effet Boycott. 

    On observe que la sédimentation est plus rapide dans un tube incliné que dans un tube vertical. En effet, lorsque le tube est incliné, les sédiments s'accumulent rapidement contre la paroi inférieure du tube, libérant ainsi un flux de contre-écoulement le long de la paroi opposée.

     

    Il se forme alors deux flux de densité différente. L'un chargé de sédiments et descendant vers le fond du tube, l'autre plus léger remontant vers la partie supérieure.

    L'expérience donne un résultat identique avec la Guiness.



    L'animation suivante montre le champ de vitesses des bulles dans un plan de coupe du verre. Une découverte qui ne pouvait pas être tue plus longtemps!

     


    La source et l'article Arxiv.