Qual é a ciência por trás das bolhas?

As bolhas são lindas, divertidas e fascinantes, mas você sabe o que são e como funcionam? Dê uma olhada na ciência por trás das bolhas.

Uma bolha é uma fina película de água com sabão. A maioria dos bolhas que você vê estão cheias de ar, mas você pode fazer uma bolha usando outros gases, como dióxido de carbono. O filme que faz a bolha tem três camadas. Uma fina camada de água é ensanduichada entre duas camadas de moléculas de sabão. Cada molécula de sabão é orientada de modo que sua cabeça polar (hidrofílica) fique de frente para a água, enquanto sua cauda de hidrocarboneto hidrofóbico se estende para longe da camada de água. Independentemente do formato inicial de uma bolha, ela tentará se tornar uma esfera. A esfera é a forma que minimiza a área de superfície da estrutura, o que a torna a forma que requer menos energia para atingir.

Quando as bolhas se acumulam, elas permanecem esferas? Não. Quando duas bolhas se encontram, elas fundem paredes para minimizar sua área de superfície. Se as bolhas do mesmo tamanho se encontrarem, a parede que as separa será plana. Se as bolhas de tamanhos diferentes se encontrarem, a bolha menor inchará na bolha grande. As bolhas se reúnem para formar paredes em um ângulo de 120 graus. Se houver bolhas suficientes, as células formarão hexágonos. Você pode ver observar essa estrutura

Apesar bolhas de sabão tradicionalmente feitos de sabão (você adivinhou), a maioria das soluções de bolhas consiste em detergente na água. A glicerina é frequentemente adicionada como ingrediente. Os detergentes formam bolhas da mesma maneira que o sabão, mas os detergentes formam bolhas mesmo na água da torneira, que contém íons que podem impedir a formação de bolhas de sabão. O sabão contém um grupo carboxilato que reage com os íons cálcio e magnésio, enquanto os detergentes não possuem esse grupo funcional. Glicerina, C₃H₅(OH)₃, prolonga a vida de uma bolha, formando fracos ligações de hidrogênio com água, retardando sua evaporação.