Este es uno de los experimentos más bonitos de la física de burbujas: un marco de alambre saca del jabón una red de películas planas que se reordenan buscando la mínima superficie. Necesitas alambre galvanizado o de modelar (calibre ~1 mm), alicates, una solución concentrada de burbujas y un cubo para sumergir.
Los pasos
- Dobla el alambre formando un cubo de 6×6 cm con un mango largo para no tocar la mezcla.
- Sumerge el marco por completo y extráelo despacio, con un movimiento uniforme.
- Observa: se forman películas planas que se unen en el centro en un pequeño cuadrado, la 'celda de Plateau'.
- Introduce una pajita en el centro y sopla suavemente una pompa esférica en ese punto.
- Cuenta cuántas películas rodean la pompa central y mide los ángulos entre ellas: se acercan a 120°.
Las leyes de Plateau
El físico belga Joseph Plateau describió en el siglo XIX que las películas de jabón obedecen reglas geométricas estrictas, consecuencia directa de que la tensión superficial tiende a minimizar el área total. Tres películas siempre se encuentran a lo largo de una arista formando ángulos de 120°; y cuatro de esas aristas se juntan en un vértice con ángulos de unos 109,5° (el ángulo tetraédrico). No es casualidad ni depende del tamaño: es la única configuración estable de energía mínima.
Cuando soplas una pompa en el centro del cubo, aparece una burbuja esférica sostenida por varias películas radiales —cada una tirando de ella con la misma tensión— y el conjunto se reacomoda hasta que todos los ángulos cumplen la regla de 120°. Es la misma matemática que ordena una espuma entera.
Por qué sacar el marco despacio
Si extraes el cubo con brusquedad, las películas se rasgan antes de estabilizarse. Sácalo lentamente, como quien saca un tesoro del agua: das tiempo a que el líquido drene y la red encuentre su equilibrio. Ayuda una solución con buen tensoactivo y algo de glicerina para que las películas duren más antes de evaporarse.
El error a evitar: no uses alambre pintado o lacado. Los recubrimientos contaminan la solución y rompen la uniformidad de las películas.