Espuma

Una esponja de baño y la cabeza de un vaso de cerveza son ejemplos de espumas. En la mayoría de las espumas, el volumen de gas es grande, con finas películas de líquido o sólido que separan las regiones de gas. Las espumas de jabón también se conocen como espuma .

Las espumas sólidas pueden ser de celda cerrada o de celda abierta . En la espuma de celda cerrada, el gas forma bolsas discretas, cada una completamente rodeada por el material sólido. En espuma de celda abierta, las bolsas de gas se conectan entre sí. Una esponja de baño es un ejemplo de espuma de celda abierta: el agua fluye fácilmente a través de toda la estructura, desplazando el aire. Una colchoneta para acampar es un ejemplo de espuma de celda cerrada: las bolsas de gas están selladas entre sí para que la colchoneta no pueda absorber agua.

Las espumas son ejemplos de medios dispersos . En general, el gas está presente, por lo que se divide en burbujas de gas de diferentes tamaños (es decir, el material es polidisperso ), separadas por regiones líquidas que pueden formar películas, cada vez más delgadas cuando la fase líquida sale de las películas del sistema . ^[4] Cuando la escala principal es pequeña, es decir, para una espuma muy fina, este medio disperso puede considerarse un tipo de coloide .

La espuma también puede referirse a algo que es análogo a la espuma, como la espuma cuántica, la espuma de poliuretano ( goma espuma ), la espuma XPS , el poliestireno , el fenólico o muchas otras espumas fabricadas.

Una escala es la burbuja: las espumas de material suelen estar desordenadas y tienen una variedad de tamaños de burbujas. A tamaños mayores, el estudio de espumas idealizadas está íntimamente ligado a los problemas matemáticos de superficies mínimas y teselados tridimensionales , también llamados panales . La estructura de Weaire-Phelan se considera la mejor celda unitaria posible (óptima) de una espuma perfectamente ordenada, ^[5] mientras que las leyes de Plateau describen cómo las películas de jabón forman estructuras en las espumas.

A una escala menor que la burbuja está el espesor de la película para espumas metaestables , que puede considerarse una red de películas interconectadas llamadas laminillas . Idealmente, las láminas se conectan en tríadas e irradian 120° hacia afuera desde los puntos de conexión, conocidos como bordes de meseta .