Le cycle de vie des bulles


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Deux mathématiciens américains ont modélisé le cycle de vie des bulles. Un travail qui pourrait déboucher sur des applications médicales précieuses, comme la conception de prothèses plus performantes.

Deux mathématiciens de l’Université de Californie (Berkeley, États-Unis) ont mis en équation le comportement des agencements de bulles, dont l’un des exemples les plus familiers est celui des bulles de savon soufflées par les enfants, qui se collent parfois les unes aux autres sous forme d’une grappe volant dans les airs, tandis que les bulles qui la composent éclatent les unes après les autres…

Au cours de ce travail mathématique, les deux mathématiciens ont mis en évidence que le cycle de vie d’un agencement de bulles se subdivisait en trois phases. D’abord, il y a une phase de « réarrangement » au cours de laquelle les bulles glissent et se déplacent les unes par rapport aux autres jusqu’à ce que le système ait acquis une stabilité. Puis une deuxième phase de drainage, qui voit le liquide constituant les membranes de chaque bulle se diriger vers le bas sous l’effet de la gravité. Enfin, c’est la phase de rupture au cours de laquelle l’une ou l’autre des bulles du système éclate, à cause de sa membrane rendue trop fine suite à la migration du liquide vers le bas. Après l’éclatement de la bulle, le cycle peut recommencer…

Ces recherches ont fait l’objet d’un article publié le 10 mai 2013 dans la revue Science :
Source : « Multiscale Modeling of Membrane Rearrangement, Drainage, and Rupture in Evolving Foams », Science, 10 mai 2013

De ces travaux mathématiques, les deux scientifiques ont produit une vidéo qui modélise le cycle de vie d’un système de bulles artificielles

Ces travaux pourraient aider les industriels à concevoir des mousses industrielles plus performantes. Un enjeu particulièrement important pour la médecine, puisque les mousses solides (en latex, en métal…) sont notamment utilisées pour fabriquer du matériel médical tel que des prothèses de membres, lesquelles se doivent tout à la fois d’être légères et solides.

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