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Antibulle

Une antibulle est une goutte de liquide entourée d'un fin film de gaz, contrairement aux bulles de savon qui sont du gaz prisonnier d'une mince couche de liquide. Les antibulles se forment quand des gouttes d'eau tombent dans un récipient, sans éclater. Elles peuvent soit glisser sur la surface, auquel cas elles sont nommées water globules, littéralement globules d'eau, soit être complètement immergées dans le liquide.

Globules sur la surface de l'eau

Les antibulles ne sont pas très rares, mais elles sont pratiquement inconnues car souvent confondues avec de simples bulles d'air. Avec certaines solutions savonneuses, ces antibulles peuvent parfois mesurer jusqu'à 5 centimètres de diamètre.

Le comportement des antibulles est différent de celui des bulles. Voici 3 différences qui peuvent permettre de les différencier :

  • Les antibulles existent grâce Ă  la tension superficielle. Puisqu'elles contiennent un liquide, elles sont beaucoup plus denses que des bulles d'air, ce qui fait qu'elles vont plus en profondeur et ont un mouvement plus lent. Elles peuvent aussi rebondir doucement sur d'autres objets dans l'eau (comme des bulles d'air) et glisser sur les parois du rĂ©cipient.
  • Dans des conditions habituelles, les antibulles ont une durĂ©e de vie courte, contrairement aux bulles de savon qui peuvent durer quelques minutes. Les antibulles ont une espĂ©rance de vie de quelques secondes, mais si la diffĂ©rence de potentiel Ă©lectrique entre le fluide Ă  l'intĂ©rieur et Ă  l'extĂ©rieur de la poche de gaz est nul, les antibulles peuvent durer aussi longtemps, voire plus, que des bulles de savon.
  • Les antibulles rĂ©fractent la lumière d'une manière diffĂ©rente de celle des bulles d'air. Puisque ce sont des gouttes d'eau, la lumière qui entre dedans est rĂ©fractĂ©e vers la source de la mĂŞme manière que le font les arcs-en-ciel. Ce phĂ©nomène donne une apparence lumineuse aux antibulles.
Deux antibulles immergées et prisonnières par une méthode de gradient de densité.

Les antibulles se créent facilement en faisant tomber des gouttelettes d'eau dans un récipient d'eau savonneuse. Le savon réduit la tension superficielle et permet à la couche d'air de persister plus longtemps.

Les bulles de savon vont vers le sol car le film de liquide rend l'ensemble plus lourd que l'air. Contrairement à celles-ci, les antibulles remontent vers la surface. En effet, c'est la poche de gaz qui diminue la densité de l'antibulle, ce qui la fait lentement remonter vers la surface. Aussi, on peut remplir des bulles de savon avec un gaz plus léger pour qu'elles montent. De manière analogue, on peut utiliser un fluide plus lourd pour que les antibulles coulent. Par exemple, dissoudre du sel dans l'eau des antibulles permet d'augmenter leur densité et de les faire couler.

Les antibulles éclatent souvent lorsqu'elles touchent une paroi du récipient. Si l'on dissout du sucre au fond de la cuve, on augmente localement la densité. Ainsi, les antibulles commencent par descendre, puis seront stoppées par l'eau sucrée plus dense. Si les antibulles sont aussi sucrées ou salées, elles chuteront jusqu'à cette limite, puis resteront entre deux eaux. Les antibulles formées de cette façon peuvent persister plusieurs minutes.

Références

  • (en) Het Panhuis M, Hutzler S, Weaire D, Phelan R, « New variations on the soap film experiments of Plateau I: Experiments under forced drainage », Philosophical Magazine B, vol. 78, no July 1,‎ , p. 1-12 Abstract
  • (en) Tufaile A, Sartotelli JC, « Bubble and spherical air shell formation dynamics », Physical Review E, vol. 66, no November,‎ , p. 056204 Abstract
  • (en) Dorbolo S, Caps H, Vandewalle N, « Fluid instabilities in the birth and death of antibubbles », New Journal of Physics, vol. 5, no Dec. 22,‎ , p. 161 Abstract
  • (en) Weiss P, « The rise of antibubbles », Science News, vol. 165, no May 15,‎ , p. 311-312
  • (en) Postema M, de Jong N, Schmitz G, van Wamel A, « Creating antibubbles with ultrasound », Proc IEEE Ultrason Symp,‎ , p. 977-980

Liens externes

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