Bulles de savon gelées en Laponie : recette et photographie

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Pourquoi une bulle gèle-t-elle ?

Une bulle possède une très fine pellicule d’eau stabilisée par le savon. Le gel libère de la chaleur et peut provoquer des courants dans cette pellicule, appelés courants de Marangoni. Des cristaux se déplacent alors et grandissent : c’est l’effet de petite boule à neige observé dans certaines conditions. D’autres conditions produisent plutôt un front de gel progressant depuis la base. Les chercheurs décrivent ces deux mécanismes dans How soap bubbles freeze.

Conditions favorables

• Un froid marqué, souvent autour de −15 à −25 °C, facilite l’observation ; il ne garantit pas le résultat.
• Choisissez un endroit abrité du vent et un support froid : neige, glace ou métal refroidi.
• La cristallisation peut devenir visible en quelques secondes, parfois autour de 5 à 20 secondes. Le mélange et les conditions changent ce délai.
• Prévoyez plusieurs essais : les bulles peuvent éclater avant de geler.

Deux mélanges à essayer

Les recettes présentées dans l’article d’origine utilisent une tasse comme mesure de volume. Gardez la même tasse pour toutes les proportions.

• Recette Exploratorium : 3,8 litres d’eau, ⅔ de tasse de liquide vaisselle et 1 cuillère à soupe de glycérine.
• Recette Ontario Science Centre : 3 à 4 tasses d’eau, 1 tasse de liquide vaisselle et ⅓ de tasse de glycérine, ou ½ tasse de sirop de maïs.

Mélangez doucement et laissez refroidir avant utilisation. La glycérine ou le sirop aide la pellicule à durer ; le résultat dépend aussi du produit vaisselle.

Déposer et photographier la bulle

1. Préparez le mélange et un petit support stable dehors.
2. Placez-vous à l’abri du vent, sans rester immobile trop longtemps dans le froid.
3. Avec une paille, déposez doucement une bulle sur le support. N’aspirez jamais le mélange.
4. Attendez sans toucher la pellicule et observez les cristaux.
5. Photographiez en mode macro ou rapproché, avec une lumière douce de côté. Gardez une batterie de rechange au chaud.

Et le nuage produit par de l’eau bouillante ?

Les vidéos de « neige instantanée » montrent de très fines gouttelettes projetées dans un air extrêmement froid. Leur grande surface favorise l’évaporation et le refroidissement ; un nuage de minuscules particules peut se former. Ce phénomène dépend de la taille des gouttes, de l’humidité, de la température et du vent.

Il ne transforme pas forcément toute l’eau en glace. De l’eau brûlante peut retomber et provoquer des brûlures, même par −30 °C. Nous ne recommandons donc pas de reproduire ce lancer d’eau bouillante. Les bulles avec un mélange froid offrent une expérience à observer plus tranquillement.

Questions fréquentes

Les bulles peuvent-elles geler vers −10 °C ?

C’est possible selon le mélange et le support, mais un froid plus marqué facilite souvent l’observation. Aucun seuil ne garantit de beaux cristaux.

Peut-on se passer de glycérine ?

Oui, mais les bulles peuvent éclater plus vite. Essayez de petites quantités plutôt que de préparer beaucoup de mélange.

Pourquoi l’expérience échoue-t-elle ?

Le vent, une bulle trop fragile, un support trop chaud ou un mélange inadapté peuvent empêcher la formation des motifs.

Est-ce l’effet Mpemba ?

Le nuage obtenu avec de l’eau projetée n’est pas la même question que celle de l’eau chaude qui pourrait, dans certaines conditions, geler plus vite qu’une eau plus froide. Ici, la fragmentation en gouttelettes et les échanges avec l’air jouent un rôle essentiel.