Die Wissenschaft der Klebrigkeit enthüllt


Erfindungen wie Post-Its und Klebeband zu betrachten, könnte man meinen, dass wir die Wissenschaft der Klebrigkeit drauf hast. Aber Experten sind immer noch versuchen zu verstehen, dass die Details der wie stecken Dinge ablösen.

Vor kurzem entdeckte Physiker gibt es zwei verschiedene Arten für Klebstoffe, ihren Griff, mit keinen Mittelweg und kein Übergang zu veröffentlichen. Eine klebrige Substanz kann entweder handeln wie eine Flüssigkeit oder ein Feststoff, herausstellt.

"Das Ziel der Studie war wirklich zu versuchen zu verstehen, den Zwischenzustand zwischen dem, was passiert, wenn Sie eine klebrige Flüssigkeit haben und wenn Sie eine klebrige feste, haben", sagte Forscher Costantino Creton, ein Physiker an der École Supérieure de Physique et Chimie Industrielles (ESPCI) in Paris. "Wir fanden es war kein echter kontinuierlicher Übergang im Verhalten aber sehr scharf Wechsel von einem sehr fest-wie Verhalten zu einer viskosen Flüssigkeit Verhalten. "Wir waren überrascht, dass es keine intermediate Regimes."

Ein Beispiel von einem flüssigen Klebstoff wäre Honig, während eine Post-It Note mehr von einem festen Klebstoff darstellt. Der Unterschied liegt in der Art und Weise, die das Material verformt oder beugt, um reichen bis in die Ecken und Winkel der Oberfläche, die, der es klebt an.

Die Forscher interessierten sich ermittelnden Klebstoffe, die schien mehr dazwischen Entscheidungen, wie Klebeband, die angeblich eine solide, aber kann wie eine Flüssigkeit viel verformen.

So machte Creton und Kollegen Julia Nase und Anke Lindner, auch bei ESPCI, über das Erstellen von verschiedenen Klebstoffen, die Bandbreite des Spektrums schien und sie kommen ablösen unter dem Mikroskop beobachtet. Aber wenn sie jedes Material getestet, es fiel direkt auf der Seite entweder fest oder flüssig.

Für zwei Dinge zum Verkleben ihre Oberflächen müssen in Berührung so eng und so viele Punkte wie möglich kommen. Sobald ihre Moleküle extrem sind schließen Sie eine Kraft, genannt die Van-Der-Waals-Kraft-Kicks, die eine elektromagnetische ziehen zwischen den Molekülen produziert, da ihre Elektronen beginnen, Interaktion und passen Sie ihre Umlaufbahnen um nicht abstoßen. Es ist für den niederländischen Wissenschaftler Johannes Diderik van der Waals benannt.

Die meisten Oberflächen haften nicht natürlich, weil auf der mikroskopischen Ebene, sie nicht wirklich glatt, so dass ihre Moleküle nicht wirklich miteinander in Kontakt, an vielen Orten kommen. Beim Hinzufügen eines Klebstoffs dazwischen schmiegt es sich in alle passen die kleinen Räume zwischen Molekülen, hereinkommen schließen Sie genügend Bandbreite für die Van-Der-Waals-Kraft zu übernehmen.

Dinge werden ablösen, wenn die Oberflächen auseinandergezogen werden und Luft zwischen den Kleber und die Oberfläche greift, die Bindungen zwischen den Molekülen zu brechen. Aber dieser Prozess geschieht anders für Flüssigkeiten und Feststoffe.

"Wenn Sie versuchen, eine solide entfernen haben Sie eine ziemlich dünne Scheibe aus Luft, die zwischen der festen und der Oberfläche, wie ein Riss, die nicht viel Verformung des Festkörpers, kommt" sagte Creton LiveScience. "Wenn Sie auf der flüssigen Seite gehen, haben Sie eine sehr umfangreiche Verformung – der Kleber selbst ändert seine Form."

Im flüssigen Fall die Luft tritt in fingerartige Blobs in den Kleber, sondern mit einem klebrigen soliden durchdringt die Luft eine lange Splitter am Rand zwischen den Kleber und die Oberfläche.

"Ich denke, der Hauptunterschied ist, dass in der Brandung Fall die Luft nur an der Schnittstelle und in der Flüssigkeit es wirklich überall ist," sagte Creton.

Weder feste oder flüssige Klebstoff ist allgemein stärker, obwohl beide ihre ideale Verwendung haben, sagte er. Zum Beispiel wenn Sie etwas auf eine glatte, saubere Stück Glas festhalten wollen, ein fester Kleber funktioniert am besten, aber ein zähflüssiger flüssiger Klebstoff haften viel besser, so etwas wie deine Hand.

"Es hängt wirklich davon ab welche Oberfläche Sie wollen, und wie sauber es ist," sagte Creton.

Die Forscher detailliert ihre Entdeckungen in der Aug. 15 Ausgabe der Zeitschrift Physical Review Letters.

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