La temperatura gobierna la formación de cristales y el movimiento en la espuma
Bajo condiciones adecuadas, las pompas de jabón se congelan de una manera que las convierte, temporalmente, en diminutas y hermosas cúpulas de nieve.
El fenómeno fue descubierto por investigadores liderados por el ingeniero biomecánico Jonathan Boreyko de Virginia Tech en los Estados Unidos mientras investigaban la física de la congelación.
Escribiendo en la revista Nature Communications, los científicos informan que la forma en que se congelaron las pompas de jabón se determinó por la temperatura del aire que las rodeaba.
En circunstancias donde las burbujas que descansaban sobre un sustrato frío estaban rodeadas de aire igualmente frío, comenzaron a congelarse desde el fondo. Sin embargo, durante la etapa inicial de este proceso, se formaron cristales de hielo, se separaron del frente de congelación y flotaron en el líquido restante, evocando una cúpula de nieve.
Al cabo de un rato, el número de cristales alcanzó una densidad crítica en la que estaban en contacto uno con el otro. En ese punto se unieron, formando una matriz, lo que resultó en la solidificación de toda la burbuja.
En los casos en que el aire ambiente era más cálido que la superficie fría sobre la que descansaba la burbuja, el proceso de congelación fue diferente y los resultados mucho menos bonitos. Nuevamente, la congelación comenzó desde el fondo y continuó hacia arriba hasta que se debilitaron las fuerzas de convección, lo que llevó a una parada casi a la mitad.
Las burbujas semicongeladas permanecieron en equilibrio durante un tiempo antes de colapsar.
La clave del efecto de cúpula de nieve, explican Boreyko y sus colegas, es un fenómeno conocido como el flujo de Marangoni. Esto hace que el líquido fluya desde áreas de baja a alta tensión superficial, propulsando, en este caso por un tiempo, pequeños cristales de hielo jabonosos en remolinos y espirales.
Artículo científico: How soap bubbles freeze
