Pourquoi doit-on mettre du savon dans l'eau pour faire des bulles ?

On peut faire des bulles juste en brassant de l'eau et de l'air. Regardez donc dans un torrent de montagne, au pied d'une cascade !
Mais il ne suffit pas de les former : il faut qu'elles durent. C'est là qu'intervient le savon.

Le secret du savon.

C'est qu'il est composé de molécules bien particulières. En effet, elles ont deux parties : une tête soluble dans l'eau, qu'on appelle "hydrophile" ; et une longue queue de 10 à 20 atomes de carbone, qui n'aime pas être dans l'eau, qu'on appelle donc "hydrophobe". Au final, ces molécules elles aiment l'eau et la fuient à la fois ! On les a baptisées "molécules amphiphiles".

Ces molécules font tout l'intérêt du savon, pour se laver les mains : les molécules du savon se placent à la surface entre l'eau et la graisse, permettant à l'eau d'emporter la graisse (ce que l'eau seule n'arrive pas à faire : essayez donc de laver du cambouis à l'eau claire).

Ce sont ces mêmes molécules qui font durer les bulles. Dans un film de savon, il y a essentiellement un film d'eau. Il est couvert de part et d'autre par une monocouche de molécules amphiphiles. Leurs queues sont dirigées vers l'extérieur, dans l'air. Leurs têtes sont vers l'intérieur puisqu'elles aiment être dans l'eau.

Les molécules amphiphiles ont ainsi une triple action.

La première, sans être essentielle, est bien commode : elles favorisent la formation des bulles. Créer une interface entre l'eau et l'air nécessite de fournir une énergie importante : la couche de molécules amphiphiles, qui sert d'intermédiaire entre l'eau et l'air, divise par dix ou vingt ce coût en énergie. Il est bien plus facile de faire mousser l'eau savonneuse que l'eau pure, n’est-ce pas ?

La deuxième est essentielle : elles ralentissent la disparition de la bulle. Les deux monocouches forment des parois qui confinent l'eau. L'écoulement de l'eau au sein de chaque film de savon, c'est-à-dire le drainage, est donc plus lent : le film de savon garde son eau plus longtemps. Certains liquides vaisselles sont plus efficaces que d'autres, car ils forment une monocouche plus élastique. On peut aussi ralentir la perte d'eau en rendant l'eau plus visqueuse (avec 10% de glycérine, qui s'achète pour pas cher en pharmacie). Il est souvent utile, surtout s'il fait sec, de ralentir l'évaporation : par exemple en rajoutant 5% de sucre dans l'eau.

Enfin, une fois que la bulle a perdu de son eau, chaque film est très fin. Il va claquer, mais cette mort annoncée est retardée un peu par les molécules amphiphiles qui l'empêchent de claquer : en effet, les deux couches de molécules, situées de part et d'autre du film, se repoussent