泡泡爱好者知道，泡泡之所以能产生绚丽的虹彩效果，很大程度上取决于它们所用的肥皂混合液。有一整个维基页面专门介绍如何找到完美的配方。如今，随着物理学家团队对实验室中的泡泡形成进行了研究，对于何种物质能使稀薄、起泡的薄膜膨胀，有了更清晰的解释。
除了肥皂，许多吹泡泡的人还在溶液中使用一种叫做长链聚合物的添加剂——或与塑料相似的长分子。研究发现，当将这些聚合物添加到泡泡溶液中时，它们会拉伸并使大泡泡膨胀，特别是当它们具有多种长度时。
“你必须要有长链聚合物，但如果太多，就几乎像凝胶一样——太浓稠、太黏糊，”论文合著者、埃默里大学物理学家贾斯汀·伯顿说。他们发表在《流体物理学评论》杂志上的研究，帮助该团队制作了一个经物理学家认可的、用于最佳吹泡泡效果的配方。
吹制更优质的泡泡
伯顿第一次意识到泡泡是一种多么奇特的现象，是在马德里看到街头艺人为路人吹出巨大、摇曳的球体时。这些薄膜薄如蝉翼，却能保持完整并拉伸。
而那些行家不仅仅依赖肥皂：最好的泡泡混合液包含瓜尔胶（一种使液体变黏稠的植物提取物）和聚氧化乙烯（一种促进滑动的分子——它是便秘缓解剂MiraLAX的主要成分）。
伯顿并不一定对制造巨型泡泡感兴趣。那需要钓鱼竿、毛线和大量空间。“那本身就是一门艺术，”他说。“我们想专注于肥皂薄膜中能帮助你制造这些薄膜并使其保持稳定的分子。”
于是，他和他的学生开始了严肃的泡泡科学研究。他们从洗洁精溶液开始，试验了不同量的瓜尔胶和聚氧化乙烯。团队观察了液体如何滴落，并用高速摄像机记录了泡泡破裂的过程。通过逆向研究，团队弄清楚了其中一些泡沫是如何膨胀和拉伸的。
伯顿说，瓜尔胶或聚氧化乙烯的比例过高会使混合液过于粘稠——导致材料难以膨胀。但适量的添加剂意味着长分子赋予了肥皂薄膜一定的延展性。
“这些聚合物就像揉成一团的毛球，”伯顿说。“当你在某个密度下，试图拉伸流体时，你会拉伸那些毛球。”它们像橡皮筋一样的行为，使得薄膜能够膨胀。
当一些分子的长度比其他分子短时——就像一瓶聚氧化乙烯放置时间太长而产品开始变质时——这些粒子有助于流体在变得过于黏稠之前达到最大的拉伸性。
泡泡很重要
并非所有吹泡泡的人都是在人行道上进行的。工业泡沫的生产者可能对如何提高这些泡泡的稳定性感兴趣。有些污染物会在水中产生泡沫，而这些泡沫是工业或水处理中心希望消除的。
伯顿说，对泡泡中分子如何协同作用有更好的理解，可以帮助设计出能够增强或抑制其生产力的产品。
目前，他的团队计划研究这些不同长度的分子是如何工作的。“我们随好奇心而去，”伯顿说。
