Une antibulle? Qu'est-ce que c'est?

Vous connaissiez les bulles, voici les antibulles... Ce qui ne vous avance peut-être pas. Bon, c'est pourtant simple, une bulle est un petit volume d'air entouré de liquide, une antibulle, c'est l'inverse: une goutte d'eau entourée d'air. Mais c'est plus rigolo qu'une simple goutte de pluie.

Il y a de bonnes chances que vous en ayez déjà vues: de grosses gouttes de pluie sur une flaque d'eau donnent parfois naissance à de scintillantes petites perles qui roulent à la surface. Parfois aussi, on les voit surnageant sur le café, pendant qu'il coule, presque toutes rondes.

En voici deux, à la surface d'une eau savoneuse. En cliquant sur l'image ou ici, vous verrez une petite vidéo d'où a été extraite cette image (Codec disponible ici)

Ce troublant phénomène est reproductible en versant de l'eau savonneuse au goutte à goutte dans de l'eau tout aussi savonneuse. Encore une fois, les molécules tensio-actives de savon jouent un rôle. Dans la nature (flaques d'eau et de café...), d'autres molécules prennent leur place. Une manière simplifiée d'imaginer les choses serait de comprendre le schéma ci-dessous:

Les molécules détergentes, avec leur côté aimant l'eau (hydrophile, en rouge) et celui ne l'aimant pas (hydrophobe, en bleu), se disposent comme ceci. Entre les deux tapis de molécule, un coussin d'air.

Mais ces antibulle d'eau existent aussi... sous l'eau. Et là, c'est vraiment très étonnant. Emparons nous de notre arme favorite, la webcam, et partons traquer l'antibulle sous-marine:

Voici ce à quoi on peut s'attendre: l'eau est toujours savonneuse, les deux couches de détergent piègent un film d'air entourant l'antibulle d'eau.

Comment va se comporter une telle antibulle? Elle sera d'abord beaucoup plus dense qu'une bulle d'air. Mais son manteau de gaz la fera tout de même monter vers la surface, mais très lentement. La petite coquille d'air sera plus épaisse au pôle supérieur, à cause de la poussée d'Archimède qui la tire vers la surface. Pour la créer, il faut verser le liquide avec un jet astucieusement réglé afin d'enfoncer l'antibulle sous l'eau. Vous la distinguerez rapidement des vraies bulles par sa lenteur à remonter. Arrivée à la surface, elle s'y posera par "en-dessous" et y restera quelques secondes avant éclatement.

Si vous êtes assez habile, il y a un moyen de la piéger entre deux eaux, en jouant sur la densité des liquides:

Après avoir mis l'eau savonneuse dans une éprouvette (ou un verre quelconque d'ailleurs), ajoutez un peu de sucre ou de glycérine qui tombera au fond, et rendra le liquide inférieur plus dense qu'en surface. Faites couler alors dans l'éprouvette une eau savonneuse sucrée. L'antibulle ira se placer à la hauteur où se trouve un liquide de même densité qu'elle (en tenant compte de son enveloppe d'air, qui la rend un peu moins dense), et y restera s'il n'y a pas de courant. Comme elle est instable, elle finira tout de même par éclater en quelques dizaines de secondes ou plus si vous avez de la chance (et peut être aussi les "bons" liquides, c'est à tester...)

Voici un petit exemple réalisé à la webcam, de qualité moyenne, mais on fait comme on peut...

Voici par exemple trois images montrant l'éclatement d'une antibulle, qui révèle sa structure: en "a", l'antibulle nage entre deux eaux. En "b", elle vient d'éclater, c'est à dire que le film d'air s'est rompu et transformé en petite bulle d'air, grimpant rapidement vers la surface. En "c", on distingue la petite ondulation du liquide très dense que contenait l'antibulle, qui tombe vers le fond. En cliquant sur l'image ou ici, vous pourrez voir la petite vidéo correspondante (Codec disponible ici)

Maintenant, à vous de jouer, la chasse à l'antibulle est ouverte...