Definicja sił van der Waalsa

Siły Van der Waalsa to słabe siły, które się do tego przyczyniają międzycząsteczkowyklejenie pomiędzy molekuły. Cząsteczki z natury posiadają energię, a ich elektrony są zawsze w ruchu, więc przejściowe stężenia elektronów w nich jeden lub inny region prowadzi elektrycznie dodatnie regiony cząsteczki, które mają być przyciągane do elektronów innego cząsteczka. Podobnie, ujemnie naładowane regiony jednej cząsteczki są odpychane przez ujemnie naładowane regiony innej cząsteczki.

Siły Van der Waalsa są sumą przyciągających i odpychających sił elektrycznych między atomami i cząsteczkami. Siły te różnią się od kowalencyjnego i jonowego wiązania chemicznego, ponieważ wynikają z wahań gęstości ładunku cząstek. Przykłady sił van der Waalsa obejmują wiązanie wodorowe, Sił dyspersyjnychoraz interakcje dipol-dipol.

Siły Van der Waalsa są najsłabsze siły międzycząsteczkowe. Ich wytrzymałość zwykle waha się od 0,4 kilodżula na mol (kJ / mol) do 4 kJ / mol i działa na odległościach mniejszych niż 0,6 nanometra (nm). Gdy odległość jest mniejsza niż 0,4 nm, efekt netto sił jest odpychający, ponieważ chmury elektronów odpychają się nawzajem.

instagram viewer

Gekony, owady i niektóre pająki mają szczeciny na poduszkach stóp, które pozwalają im wspinać się po wyjątkowo gładkich powierzchniach, takich jak szkło. W rzeczywistości gekon może nawet zwisać z jednego palca! Naukowcy zaproponowali kilka wyjaśnień tego zjawiska, ale okazuje się, że główną przyczyną adhezji, bardziej niż siły van der Waalsa lub działanie kapilarne, jest siła elektrostatyczna.

W 2014 r. Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony (DARPA) przetestowała Geckskin inspirowany gekonem, materiał oparty na gekon podnóżki i przeznaczone do nadania personelowi wojskowemu umiejętności przypominających Spider-Mana. 220-funtowy badacz niosący dodatkowe 45 funtów sprzętu z powodzeniem przeskoczył 26-stopową szklaną ścianę za pomocą dwóch łyżek wspinaczkowych.

instagram story viewer