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Uma bolha de sabão é uma película extremamente fina de água com sabão que envolve o ar que forma uma esfera oca com uma superfície iridescente. As bolhas de sabão geralmente duram apenas alguns segundos antes de explodir, por conta própria ou em contato com outro objeto. Eles são frequentemente usados para diversão das crianças, mas também são usados em apresentações artísticas. A montagem de várias bolhas resulta em espuma.
Quando a luz brilha sobre uma bolha, ela parece mudar de cor. Ao contrário das vistas em um arco-íris, que surgem da refração diferencial, as cores vistas em uma bolha de sabão surgem da interferência da luz refletida nas superfícies frontal e traseira da fina película de sabão. Dependendo da espessura do filme, cores diferentes interferem construtiva e destrutivamente.
As bolhas de sabão são exemplos físicos do complexo problema matemático de superfície mínima. Eles assumirão o formato da menor área de superfície possível, contendo um determinado volume. Uma superfície mínima verdadeira é mais adequadamente ilustrada por um filme de sabão, que tem pressão igual no interior e no exterior, portanto, é uma superfície com curvatura média zero. Uma bolha de sabão é uma película de sabão fechada: devido à diferença de pressão externa e interna, é uma superfície de constante curvatura média.
Embora se saiba, desde 1884, que uma bolha de sabão esférica é a maneira de menor área de fechamento de um determinado volume de ar (um teorema de HA Schwarz), não foi até 2000 que foi provado que duas bolhas de sabão mescladas fornecem o melhor maneira de encerrar dois volumes de ar de tamanho diferente com a menor área de superfície. Isso foi chamado de conjectura de bolha dupla.
Devido a essas qualidades, os filmes de bolhas de sabão foram utilizados com aplicação prática de solução de problemas. O engenheiro estrutural Frei Otto usou filmes de bolhas de sabão para determinar a geometria de uma folha de menor área superficial que se espalha entre vários pontos, e traduziu essa geometria em estruturas revolucionárias de telhado de tração. Um exemplo famoso é o seu pavilhão da Alemanha Ocidental na Expo 67 em Montreal.
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