Adhesión

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Unes gotes d'agua xuntándose a una telaraña.
El morteru usáu pa caltener y sostener xuntos los lladriyos ye un exemplu de l'adhesión.

La adhesión ye la propiedá de la materia pola cual xúnense y afiguren dos superficies de sustances iguales o distintes cuando entren en contautu, y caltiénense xuntes por fuercies intermoleculares.

L'adhesión xugó un papel bien importante en munchos aspeutos de les técniques de construcción tradicionales. L'adhesión del lladriyu col morteru (cementu) ye un claru exemplu.

La cohesión ye distinta de l'adhesión. La cohesión ye la fuercia d'atracción ente partícules axacentes dientro d'un mesmu cuerpu, ente que l'adhesión ye la interacción ente les superficies de distintos cuerpos.[1]

Enerxía superficial[editar | editar la fonte]

La enerxía superficial defínese convencionalmente como'l trabayu que se riquir pa construyir una área d'una superficie particular. Otra forma de ver la enerxía superficial ye rellacionala col trabayu riquíu pa biforcar una amuesa a granel, creando dos superficies. Si les nueves superficies son idéntiques, la enerxía o tensión superficial (γ) de cada superficie ye igual a la metá del trabayu de dixebra: γ = (1/2)W.[ensin referencies]

La enerxía superficial ye proporcional a la adhesividad del material.[ensin referencies]

Mecanismos d'adhesión[editar | editar la fonte]

La cohesión ye la causa de que l'agua forme gotes, la tensión superficial fai que se caltengan esférica y l'adhesión caltener nel so sitiu.
Les gotes d'agua son más planes sobre la flor de Hibiscus yá que tienen meyor adhesión.

Cinco mecanismo fueron propuestos pa esplicar por qué un material xuntar a otru.

Adhesión mecánica[editar | editar la fonte]

Los materiales adesivos rellenen los buecos o poros de les superficies calteniendo les superficies xuníes por enclavamiento. Esisten formes a gran escala de cordura, otres vegaes a media escala como'l velcro y dellos adesivos testiles que funcionen a escales pequeñes. Ye un métodu similar a la tensión superficial

Adhesión química[editar | editar la fonte]

Dos materiales pueden formar un compuestu al xunise. Les uniones más fuertes producir ente átomos onde hai permutación (enllaz iónicu) o se comparten electrones (enllaz covalente). Un enllaz más débil produzse cuando un átomu d'hidróxenu que yá forma parte d'una partícula vese atraida por otra de nitróxenu, osíxenu o flúor, nesi casu falaríamos d'un ponte d'hidróxenu. L'adhesión química produzse cuando los átomos de la interfaz de dos superficies separaes formen enllaces iónicos, covalentes o enllaces d'hidróxenu.

El principiu de la inxeniería detrás d'adhesión química nesti sentíu ye bastante senciellu: si les molécules de superficie pueden xunise, de siguío, les superficies xunir ente sigo por una rede d'estos enllaces. Cabo mentar qu'estes fuercies iónicu y covalente curioses son eficaces namái en distancies bien pequeñes - de menos d'un nanómetru . Esto significa que, polo xeneral, non yá les superficies que quieren xunise tean bien próximes ente sigo, sinón tamién, qu'estos enllaces sían abondo fráxiles, una y bones les superficies de siguío tienen de caltenese xuntes.[2]

Adhesión dispersiva[editar | editar la fonte]

Na adhesión dispersiva, dos materiales caltiénense xuníos poles fuercies de van der Waals: l'atracción ente dos molécules, caúna de les cualos tien rexones de carga positiva y negativa. Nesti casu, cada molécula tien una rexón de mayor carga positiva o negativa que se xune a la siguiente de carga contraria. Esti efeutu puede ser una propiedá permanente o envernada debida al movimientu continuu de los electrones nuna rexón.

Na ciencia de superficies el términu "adhesión" siempres se refier a una adhesión dispersiva. Nun sistema sólidu-líquidu-gas normal (como una gota d'un líquidu sobre una superficie arrodiada d'aire) el ángulu de contautu ye usáu pa cuantificar la adhesividad. Nos casos onde l'ángulu de contautu ye so l'adhesión ta bien presente. Esto debe a qu'una mayor superficie ente'l líquidu y el sólidu trai una enerxía superficial mayor.

Adhesión electrostática[editar | editar la fonte]

Dellos materiales conductores dexen pasar electrones formando una diferencia de potencial al xunise. Esto da como resultáu una estructura similar a un condensador y crea una fuercia electrostática curiosa ente materiales.

Adhesión difusiva[editar | editar la fonte]

La interfaz indicar pola llinia de puntos. A) Los polímeros non reticulaos son daqué llibres pa espublizase al traviés de la interfaz. Un bucle y dos coles distales vense espublizar. B) Los polímeros reticulaos nun son lo suficientemente llibres pa espublizar. C) polímeros "Scissed" son bien llibres, con munches coles que s'estienden al traviés de la interfaz.

Dellos materiales pueden xunise na interfase por espardimientu. Esto puede asoceder cuando les molécules de dambos materiales son móviles y solubles l'unu nel otru. Esto sería particularmente eficaz coles cadenes de polímeru onde un estremu de la molécula espublizar nel otru material. Tamién ye'l mecanismu implicáu en sinterización. Cuando'l metal o cerámica en polvu someter a presión y calezse, los átomos espublicen d'una partícula a otra. Esto fai que se homogeinice el material.

La unión por espardimientu produzse cuando les especies d'una superficie enfusen nuna superficie axacente ensin dexar de ser xuníu a la fase de la so superficie d'orixe. La llibertá de movimientu de los polímeros tien un fuerte efeutu na so capacidá pa enxareyase, y poro, na unión por espardimientu. Por casu, los polímeros reticulaos son menos capaces d'espublizar porque se xunen ente sigo en munchos puntos de contautu, y nun son llibres de xirar na superficie axacente. Los polímeros reticulaos, otra manera, son más llibres pa pasiar na fase axacente al estender les coles y los llazos al traviés de la interfaz.

Una vegada al otru llau de la interfaz, les coles y los bucles formen enllaces favorables. Magar estos pueden ser fráxiles, son abondo fuertes cuando se forma una gran rede d'estos enllaces. La capa más esterna de cada superficie desempeña un papel crucial nes propiedaes adesives de felicidaes interfaces, yá que inclusive una pequeña cantidá d'interdigitación - tan pocu como unu o dos coles de 1,25 angstroms de llargor - puede aumentar los enllaces de van der Waals nun orde de magnitú.[3]

Ver tamién[editar | editar la fonte]

Referencies[editar | editar la fonte]

  1. J. N. Israelachvili, Intermolecular and Surface Forces (Academic Press, New York, 1985). chap. 15.
  2. K. Kendall. «Adhesion: Molecules and Mechanics». Science 263 (5154). doi:10.1126/science.263.5154.1720. PMID 17795378. 
  3. N. Maeda. «Adhesion and Friction Mechanisms of Polymer-on-Polymer Surfaces». Science 297 (5580). doi:10.1126/science.1072378. PMID 12130780. 

Bibliografía[editar | editar la fonte]

  • Roxura N. Levine; "Fisicoquímica" Volume 1; Quinta edición; 2004; Mc Graw Hill.

Enllaces esternos[editar | editar la fonte]


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