Di sapone e bolle

#Scienza

di Federico Mo per redazione Post Spritzum

   Sarà che sono rimasto un po’ bambino, ma a me, le bolle di sapone, affascinano ancor oggi.
Sarà che mi incuriosisce il loro fluttuare dolce nell’aria, o la delicata fragilità che trasmettono con la loro trasparenza o forse sarà che adoro i colori iridescenti della loro superficie sferica. Non lo so, ma catturano il mio sguardo. E i miei pensieri. E mi fanno smarrire in fantasticherie.

Alla loro magica natura di semplice realizzazione (è sufficiente dell’acqua saponata) si contrappone una serie piuttosto articolata di fenomeni fisici.

Gli attori principali sono le forze di coesione e  l’evaporazione, che insieme determinano forma, spessore e durata della bolla e, di conseguenza, influiscono sulla risposta ottica della superficie e quindi sui colori che possiedono.

Le forze di coesione che si esercitano tra le molecole di un liquido sono caratteristiche del liquido stesso e determinano la tensione superficiale.
La tensione superficiale dei liquidi misura la tendenza che hanno i liquidi medesimi a raccogliersi a parità di volume secondo forme che abbiano la superficie più piccola possibile. La sfera è, in condizioni di equilibrio, la forma con il minor rapporto Superficie / Volume.

La presenza del sapone è fondamentale, in quanto si comporta come tensioattivo, abbassando quindi il valore della tensione superficiale dell’acqua e stabilizzando la bolla grazie all’effetto Marangoni, che riguarda il trasferimento di massa lungo un’interfaccia a causa di un gradiente (differenza spaziale) di tensione superficiale.
Infatti, dal momento che un liquido con una tensione superficiale più elevata esercita una maggiore forza sul liquido circostante rispetto un liquido con una bassa tensione superficiale, la presenza di un gradiente di tensione superficiale fa sì che il liquido scorra via da regioni a bassa tensione superficiale.
Il gradiente di tensione superficiale, a sua volta, può essere causato da un gradiente di concentrazione.

Le bolle e le lamine di sapone sono oggetto di studio e d’ispirazione da campi che vanno dalla matematica, alla fisica, all’architettura, come si può vedere in questa intervista televisiva a Michele Emmer,  uomo che ha dedicato molti anni della sua vita allo studio delle proprietà matematiche di questi oggetti.

http://www.rai.tv/dl/RaiTV/programmi/media/ContentItem-4f091f5c-3128-4f6d-97bf-c5da26f8059c.html

I colori che vediamo sulle bolle di sapone sono dovuti ai fenomeni di rifrazione, riflessione e interferenza della luce che colpisce la bolla. Essi dipendono quindi dal cammino ottico dei raggi luminosi, il quale è funzione sia dello spazio percorso, sia del mezzo in cui la luce si propaga. I colori dipendono, di conseguenza, anche dalla posizione da cui le bolle sono osservate e dallo spessore degli strati molto sottili che costituiscono la superficie della bolla.
Si noti che la superficie della bolla non è ovunque spessa allo stesso modo!
E, a causa all’evaporazione e del trasporto di massa, c’è una variazione continua degli spessori della superficie della bolla a cui corrisponde una variazione continua dei colori che vediamo.

Ma come ogni cosa, anche le bolle di sapone sono soggette a varianti e innovazioni.
In questo video si possono vedere “alcune varianti “veramente particolari, e… magiche.

https://www.facebook.com/mobiletoones/videos/10152333957946831/

Nessun Commento   |   Archiviato in Post Spritzum agosto 19, 2015