Il y a une raison pour laquelle les bulles de champagne montent en lignes droites et nettes

Bella Isaacs-Thomas Bella Isaacs-Thomas

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Avez-vous déjà regardé votre flûte à champagne lors d'une fête et été fasciné par la marche sans fin et uniforme des bulles s'élevant de la base du verre ?

Si tel est le cas, vous partagez cette expérience avec un groupe international de chercheurs, qui ont décidé d’étudier pourquoi les bulles dans les boissons gazeuses se comportent comme elles le font.

Ils ont été inspirés par cette question non seulement par simple curiosité, mais aussi parce qu'il existe un large éventail de raisons pratiques pour étudier les chaînes de bulles, a déclaré Roberto Zenit, professeur d'ingénierie à l'Université Brown et co-auteur de l'étude. l'étude.

"Cette recherche est importante pour répondre aux questions sur les phénomènes naturels et les applications industrielles où le mouvement des bulles est important", a déclaré Zenit, dont le groupe de recherche étudie depuis longtemps la dynamique des bulles, en l'occurrence "comment un volume de gaz se déplace à l'intérieur d'un liquide" au sein d'un espace. flux bouillonnant biphasé.

Les flux diphasiques jouent un rôle dans divers processus, de la production de pénicilline aux suintements océaniques, en passant par les bulles de méthane qui émergent du fond de l'océan, a expliqué Zenit. Selon lui, percer le mystère de la dynamique des bulles est essentiel pour comprendre ces systèmes.

"Donc, en gros, c'est juste une excuse pour expliquer les flux pétillants de la vie quotidienne", a-t-il déclaré.

Pour déchiffrer le code, Zenit et ses collègues ont observé des bulles dans plusieurs liquides, notamment de l'eau gazeuse, de la bière et du champagne, et ont utilisé des simulations numériques pour calculer la mesure quantitative des forces à l'intérieur de celles-ci, comme la vitesse des bulles et du fluide qui les entoure.

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Leur grande conclusion ? Les petites bulles peuvent rester dans une chaîne stable, comme dans une flûte à champagne, si le liquide dans lequel elles se déplacent contient des molécules qui s'attachent à leur surface, ce qui rend les bulles plus rigides.

"Outre une nouvelle façon d'apprécier une coupe de champagne, ces découvertes nous rapprochent de la compréhension de la physique complexe derrière les liquides pétillants", Carmen Lee, chercheuse postdoctorale en physique à la North Carolina State University, qui n'a pas participé à l'étude. , a déclaré à PBS NewsHour par e-mail. Elle a ajouté que les liquides pétillants ont « un large éventail d’applications ».

Mais qu’est-ce que tout cela signifie réellement ? Répondre à cette question nécessite un bref cours intensif de physique. Voici comment les bulles de champagne réussissent leur danse soignée et élégante, et pourquoi les résultats de cette recherche sont importants pour d'autres industries.

Les boissons gazeuses comme le champagne sont des exemples deécoulement diphasique . Le terme « phase » dans ce cas fait référence aux états de la matière ; les deux phases en Champagne sont le liquide lui-même et le dioxyde de carbone dissous responsable des bulles.

Il y a quelques éléments essentiels pour comprendre ce flux. L'un estdéformation , ou l'effet de l'application d'une force sur un matériau. Si vous mettez un élastique autour de vos doigts et que vous l'étirez, c'est un exemple de déformation. En revanche, une force appliquée à un liquide entraîne un écoulement ou une déformation continue.

"Cette déformation incessante est ce que nous appelons l'écoulement, et c'est ce que font les liquides", a déclaré Zenit. "Pour amener l'eau jusqu'à votre maison, vous appliquez cette force à l'aide d'une pompe et cela provoque le débit."

Lorsque les bulles traversent un liquide, elles peuvent subir une déformation. Les petites bulles conservent souvent leur forme sphérique, tandis que les grosses bulles sont plus sujettes à ce phénomène. En effet, la pression se développe autour des objets lorsqu'ils se déplacent dans un liquide, et cette pression devient une force lorsqu'elle est appliquée sur leur surface, a expliqué Zenit.

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