Medan strukturer som efterliknar skumliknande arrangemang av bubblor är lätta och billiga att bygga, de är också anmärkningsvärt stabila. Bubblorna som täcker det ikoniska Beijing Aquatics Centre, till exempel, alla har samma volym, men är arrangerade på ett sätt som minimerar strukturens totala yta – vilket optimerar byggnadens konstruktion. Matematiken som ligger bakom detta beteende är nu väl förstått, men om bubblornas area inte är lika, situationen blir mer komplicerad. I sista hand, detta gör det svårare att göra generella uttalanden om hur den totala ytan resp. i 2D, kantlängd, eller 'perimeter', kan minimeras för att optimera strukturell stabilitet.

I ny forskning publicerad i European Physical Journal E , Francis Headley och Simon Cox vid Aberystwyth University i Storbritannien utforskar hur olika antal 2D-bubblor av två olika områden kan ordnas inom cirkulära skivor, på sätt som minimerar deras omkrets.

Med datorsimuleringar av upp till tio bubblor, duon undersökte hur bubblornas former kunde optimeras, samtidigt som man följer de matematiska lagarna för bubbelbildning. Deras arbete kan bana väg för nya konstruktioner av komplexa skumliknande strukturer som är både starkare och billigare än tidigare konstruktioner. Det skulle också kunna ge nya insikter i de allmänna fysiska lagarna som styr de optimala layouterna för bubblor med olika områden. För att komma fram till dessa slutsatser, Headley och Cox noterade hur komplexiteten ökar snabbt för ett större antal totala bubblor; medan fem bubblor kan ordnas på 20 olika sätt, totalt 314, 748 strukturer är möjliga för tio bubblor.

Headley och Cox beräknade sina optimala bubbelarrangemang med hjälp av avancerad programvara för att hitta det lägsta omkretsarrangemanget av bubblor för varje areaförhållande. För varje mängd bubblor, de fastställde slutligen att antalet strukturer med den minsta omkretsen för ett område av ytförhållanden ökade när antalet bubblor ökade, och följaktligen att området av ytförhållanden som ger en speciell bubbelstruktur med den minsta omkretsen blev smalare.