Ambassadeur mondialement reconnu du vignoble français, le champagne est indissociable des grands événements comme les mariages ou les anniversaires. Le bruit de son bouchon qui saute, son parfum et son goût sont des signatures inimitables, et ses bulles se démarquent par leur finesse. Mais les bulles de champagne se distinguent aussi par un autre aspect. Dans une flûte étroite et élancée, elles s’élèvent les unes à la suite des autres en formant de longues chaînes rectilignes et stables, là où les bulles d’autres boissons gazeuses montent de façon plus erratique. Comment expliquer cette spécificité ? Omer Atasi, de l’Institut de mécanique des fluides de Toulouse, et ses collègues ont identifié les raisons de ce comportement unique.

Lors de l’ouverture d’une bouteille de champagne ou toute autre boisson gazeuse, la pression interne diminue pour s’équilibrer avec la pression atmosphérique. Le dioxyde de carbone, jusque-là dissous, forme alors des bulles. Une chaîne de bulles se crée en continu depuis un site de nucléation (typiquement, une impureté ou un défaut sur la paroi du verre). Chaque bulle grossit jusqu’à ce que la poussée d’Archimède surpasse la tension de surface qui la retient au site de nucléation. Elle commence alors à s’élever, à une vitesse qui dépend de sa taille et des caractéristiques du liquide. Une nouvelle bulle se matérialise à sa suite au même point de départ. Celle-ci suivra-t-elle la même trajectoire（n.f.轨迹） que la précédente, ainsi que toutes celles d’après, formant alors une colonne rectiligne de bulles ?

Quand une bulle monte vers la surface, elle crée des turbulences dans son sillage. Ces vortex dévient latéralement（adv.在侧边） les bulles qui la suivent. Leur trajectoire n’est donc plus rectiligne. La turbulence est contrôlée par un paramètre nommé « nombre de Reynolds ». La chaîne de bulles devient instable si ce nombre dépasse 10. Or, dans des travaux datant de 2000, l’équipe de Gérard Liger-Belair, de l’université de Reims Champagne-Ardenne, avait révélé que le nombre de Reynolds du champagne est aussi supérieur à 10 ! Dès lors, pourquoi les bulles du champagne échappent-elles à la turbulence ?

Deux hypothèses（n.f.假定） ont été avancées : une déformation des bulles, qui ne seraient plus sphériques, ou leur contamination par des tensioactifs, des molécules qui diminuent la tension de surface à l’interface entre la bulle de gaz et le liquide. Pour étudier ces deux pistes, Omer Atasi et ses collègues ont réalisé des expériences et des simulations en faisant varier deux paramètres : la taille des bulles et la quantité de molécules tensioactives dans le liquide.

Ils ont effectivement montré que de grandes bulles, qui se déforment plus facilement, conduisent à stabiliser la chaîne de bulles. Mais dans le cas du champagne, elles sont trop petites pour atteindre ce régime de stabilité. Les chercheurs ont établi que ce sont en fait des molécules tensioactives – des acides gras du champagne – qui sont à l’origine des trajectoires rectilignes.

Si le rôle des molécules tensioactives dans la dynamique des bulles de champagne est nouveau, on leur connaissait déjà d’autres vertus. Lorsque les bulles éclatent à la surface du liquide, elles éjectent vers nos papilles des gouttelettes（n. f.小滴） enrichies en ces molécules, ce qui contribue grandement au goût et à la sensation de fraîcheur du champagne.

Ces résultats ont une portée qui s’étend au-delà des seules boissons gazeuses. De nombreux processus industriels, par exemple dans le retraitement des eaux usées, utilisent des bulles. Mieux comprendre dans quelles conditions elles formeront des chaînes stables ou se disperseront permettrait d’améliorer l’efficacité de ces dispositifs.