I en artikel publicerad i tidskriften "Nature Physics" utvecklar Dr Saverio E. Spagnolie och professor Alban Sauret ett teoretiskt ramverk som fångar beteendet hos små bubblor på vätskeytor. Deras arbete avslöjar samspelet mellan flera faktorer som avgör hur dessa små bubblor interagerar med sin omgivning och i slutändan motstår att spricka.
Nyckeln till deras analys är insikten att dynamiken hos små bubblor skiljer sig markant från dynamiken hos större bubblor. Till skillnad från större bubblor, som domineras av flytkrafter, styrs beteendet hos små bubblor av ytspänning, som fungerar som ett slags elastiskt membran som håller ihop bubblan. Denna skillnad tillskrivs den höga krökningen av små bubblor, vilket ökar påverkan av ytspänning.
Fysikerna upptäckte att den stabiliserande effekten av ytspänning är särskilt uttalad för bubblor som är extremt små, med diametrar under 100 mikrometer. För dessa små bubblor förstärks krafterna på grund av ytspänningen, vilket gör att de kan motstå de störande effekterna av störningar eller rörelser på vätskeytan.
En annan avgörande faktor som bidrar till att små bubblor håller i sig är deras förmåga att deformeras och plattas ut när de stöter på hinder. Denna flexibilitet förhindrar att de fastnar eller går sönder, som större bubblor ofta gör. Forskarna liknar detta beteende med såpbubblors förmåga att deformeras när de rör vid en yta, vilket gör att de kan spridas och kvarstå istället för att spricka.
Resultaten från denna studie fördjupar vår förståelse av egenskaperna hos små bubblor och har potentiella implikationer inom områden som sträcker sig från mikrofluidik, där exakt kontroll av bubblor är viktig, till utvecklingen av nya material och läkemedelstillförselsystem som använder små bubblor.
Genom att belysa orsakerna bakom den förbättrade stabiliteten hos små bubblor, ger Spagnolie och Saurets arbete insikter som kan öppna upp nya vägar för forskning och tillämpningar som involverar mikronstora bubblor och deras unika egenskaper.
