Кіріспе

Химиялық байланыстардан туындамайтын атомдар топтарының өзара әрекеттесуі. Молекулалық физика мен химияда ван дер Ваальс күші – атомдар мен молекулалар арасындағы қашықтыққа тәуелді өзара әрекеттесу. Иондық немесе ковалентті байланыстардан айырмашылығы, бұл тартылыстар химиялық электрондық байланыстан туындамайды; олар салыстырмалы түрде әлсіз, сондықтан бұзылуға бейім. Ван дер Ваальс күші өзара әрекеттесетін молекулалар арасындағы қашықтық артқан сайын тез жоғалады. Голландиялық физик Йоханнес Дидерик ван дер Ваальстың есімімен аталған ван дер Ваальс күші, супрамолекулалық химия, құрылымдық биология, полимер ғылымы, нанотехнология, беттік ғылым және конденсирленген заттар физикасы сияқты алуан түрлі салаларда маңызды рөл атқарады. Ол сондай-ақ органикалық қосылыстар мен молекулалық қатты денелердің көптеген қасиеттерінің, оның ішінде полярлық және полярлық емес ортада ерігіштігінің негізін құрайды. Егер басқа күш болмаса, атомдар бір-біріне жақындағанда тартымды емес, кері күшке айналатын атомдар арасындағы қашықтық ван дер Ваальс контактілік қашықтығы деп аталады; бұл құбылыс атомдардың электрондық бұлттары арасындағы өзара тебуден туындайды. Ван дер Ваальс күштері әдетте "мезгіл-мезгіл индукцияланған дипольдер" арасындағы Лондон дисперсиялық күштерінің, тұрақты дипольдер мен индукцияланған дипольдер арасындағы Дебье күштерінің және уақыт өте келе айналу бағыттары динамикалық түрде орташаланатын тұрақты молекулалық дипольдер арасындағы Кизом күштерінің комбинациясы ретінде сипатталады.

Лондон дисперсиялық күші

Лондон дисперсиялық күштері, неміс-американдық физик Фриц Лондонның есімімен аталып, тұрақты көпполюсті моменттері жоқ молекулалардағы кездейсоқ пайда болатын көпполюстер арасындағы өзара әрекеттесуден туындайтын әлсіз молекулааралық күштер. Органикалық молекулалардың ішінде және арасындағы көптеген жанасулар дисперсиялық тартылысқа үлкен үлес қосуы мүмкін, әсіресе гетероатомдардың болуы кезінде. Лондон дисперсиялық күштері "дисперсиялық күштер", "Лондон күштері" немесе "бірден туындаған диполь-индуцирленген диполь күштері" деп те белгілі. Лондон дисперсиялық күштерінің күші молекуланың поляризациялану қабілетіне пропорционалды, ал ол электрондардың жалпы санына және олардың таралу аймағына байланысты. Көмірсутектерде дисперсиялық үлес шағын, гетероатомдардың болуы олардың поляризациялану қабілетіне байланысты LD күштерінің күшеюіне әкеледі, мысалы, RI>RBr>RCl>RF ретімен. Еріткіштердің болмауы жағдайында, нашар поляризацияланатын көмірсутектер дисперсиялық күштердің әсерінен кристалдар түзеді; олардың сублимациялық жылуы дисперсиялық өзара әрекеттесу шамасын көрсетеді.

Гекон мен буынтұқымдылардың қолдануы

Тек бір саусағын ғана пайдаланып шыны бетке іліне алатын гекконың тік беттерге көтерілу қабілеті көптеген жылдар бойы негізінен осы беттер мен олардың аяқ жағындағы сета сияқты шашты жабатын шпательдер немесе микроскопиялық проекциялар арасындағы ван дер Ваальс күштеріне байланысты болды. 2008 жылы осы әсерді пайдаланатын құрғақ желімді жасауға тырысылды, ал 2011 жылы ұқсас негізде (яғни ван дер Ваальс күштеріне негізделген) жабысқақ таспа жасауға қол жеткізілді. 2011 жылы геконның аяқ іздеріндегі липидтердің болуымен және Velcro сияқты шаштармен байланысты әсер туралы мақала жарияланды. Кейінгі зерттеулер капиллярлық адгезияның да рөл атқара алатынын ұсынды, бірақ бұл гипотеза жаңағы зерттеулерде жоққа шығарылды. 2014 жылғы зерттеу көрсеткендей, гекконың тефлон және полидиметилсилоксанның тегіс беттеріне жабысуы негізінен электростатикалық өзара әрекеттесу арқылы (контактілік электрлендірудің нәтижесінде) анықталады, ван дер Ваальс немесе капиллярлық күштер емес. Бунақденелілердің ішінде кейбір бұрышкерлердің скандиломаларында немесе скандиломалық төсемдерінде ұқсас сеталар бар, бұл оларға шыны немесе фарфор сияқты өте тегіс беттерге көтерілуге немесе төңкеріліп ілуге мүмкіндік береді.