Definizione delle forze di Van Der Waals

Le forze di Van der Waals sono le forze deboli che contribuiscono intermolecolarebonding fra molecole. Le molecole possiedono intrinsecamente energia e i loro elettroni sono sempre in movimento, quindi concentrazioni transitorie di elettroni dentro una regione o un'altra portano regioni elettricamente positive di una molecola ad essere attratte dagli elettroni di un'altra molecola. Allo stesso modo, le regioni con carica negativa di una molecola vengono respinte da regioni con carica negativa di un'altra molecola.

Le forze di Van der Waals sono la somma delle forze elettriche attraenti e ripugnanti tra atomi e molecole. Queste forze differiscono dal legame chimico covalente e ionico perché derivano da fluttuazioni nella densità di carica delle particelle. Esempi di forze di van der Waals includono legame idrogeno, forze di dispersionee interazioni dipolo-dipolo.

Le forze di Van der Waals sono le più deboli forze intermolecolari. La loro resistenza varia tipicamente da 0,4 chilojoule per mole (kJ / mol) a 4 kJ / mol e agisce su distanze inferiori a 0,6 nanometri (nm). Quando la distanza è inferiore a 0,4 nm, l'effetto netto delle forze è repulsivo quando le nuvole di elettroni si respingono.

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Gechi, insetti e alcuni ragni hanno delle setole sui cuscinetti dei loro piedi che permettono loro di arrampicarsi su superfici estremamente lisce come il vetro. In effetti, un geco può persino pendere da un solo dito! Gli scienziati hanno offerto diverse spiegazioni per il fenomeno, ma si scopre che la causa primaria dell'adesione, più delle forze di van der Waals o dell'azione capillare, è forza elettrostatica.

Nel 2014, la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ha testato la sua Geckskin ispirata al geco, un materiale basato sul setae di geco protezioni per i piedi e destinate a fornire al personale militare abilità simili a Spider-Man. Un ricercatore da 220 libbre che trasportava ulteriori 45 libbre di attrezzatura ha ridimensionato con successo una parete di vetro di 26 piedi usando due pagaie da arrampicata.