Les bulles de savon ont une propriété étonnante : leur température

Au Nouvel An, les bulles sont (modérément) dans le champagne. Mais elles sont en réalité partout, au quotidien. Dans l’eau gazeuse, bien-sûr, mais aussi lorsque vous utilisez du savon, dans les pistolets à bulles pour enfants, et dans bien d’autres circonstances comme la condensation sur les vitres en cas d’humidité. Nombre de chercheurs et de chercheuses s’intéressent à leur physique — qui est tout à fait étonnante.

La dernière étude en date, publiée le 19 décembre 2022, est signée d’un groupe de scientifiques français, basés à l’université Paris-Saclay. François Boulogne, Frédéric Restagno et Emmanuelle Rio se sont penchés sur les variations de température en surface des bulles.

8 degrés de différence entre la bulle et la température ambiante

La variation de température repérée dans cette publication n’est pas des moindres : en surface d’une bulle, le film très délicat qui la constitue peut descendre à 8 degrés Celsius en dessous de la température ambiante. L’équipe française a donc mis les bulles à l’épreuve en préparant un cocktail de liquide vaisselle, d’eau et de glycérol, dont ils ont modifié régulièrement la composition ainsi que les conditions d’exposition. L’objectif étant de comprendre ce refroidissement et son ampleur potentielle.

Lorsqu’on transpire, nous perdons de l’eau par évaporation : cela sert à rafraîchir le corps. Il se passe la même chose dans une bulle, qui perd du liquide par évaporation, libérant de l’énergie. La température de la bulle commence donc par chuter durant ce processus (jusqu’à cet écart de 8 degrés), mais, ensuite, elle remonte jusqu’à atteindre la température ambiante. Les scientifiques français ont par ailleurs remarqué que deux paramètres changent l’ampleur de la variation : l’« humidité relative » du lieu et la « concentration initiale de glycérol ».

À partir de ces découvertes, l’équipe de recherche a pu bâtir un modèle sur la formation et l’évolution des bulles (et plus généralement des « films » savonneux qui peuvent se former). « Nous soulignons que cet effet de refroidissement est significatif et doit être soigneusement pris en compte dans les futures études sur la dynamique des films de savon », indiquent les scientifiques. Oui, car les bulles peuvent être impliquées dans de nombreux processus de fabrication à l’échelle industrielle : la compréhension de leur évolution relève aussi de leur maîtrise.

Mais il y a aussi de quoi s’émerveiller un peu dans tout cela. La prochaine fois que vous frôlerez de la main une bulle de savon, en faisant la vaisselle par exemple, vous saurez que tout un mécanisme physique étonnant a lieu sous votre main. Et un mécanisme dont on ne commence que maintenant à comprendre certains éléments : cette étude est la première du genre quant aux variations de température des bulles.