Forces de Van Der Waals

Les interactions de Van Der Waals sont des interactions de nature électrostatique qui ont lieu entre les nuages électroniques. Cette force généralement attractive n'intervient qu'à très courte distance, elle est donc plus intense lorsque les molécules qui interagissent sont proches et volumineuses. Cette force est amplifiée par le fait que les liaisons internes des molécules soient polaires. 

Ces interactions au sein des nuages électroniques sont simples. Les électrons gravitant autour du noyau de l'atome, il arrive par moment qu'il se produise des inégalités entre chaque coté de l'atome. Ainsi l'un sera chargé positivement δ+ et l'autre négativement δ-. Si l'extrémité des setae du gecko rencontre une surface, il arrivera par moment que le coté δ+ de la setae (de l'atome en contact avec la surface)  rencontre un coté δ- . Les charges étant opposées, les deux cotés s'attireront.

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Ces forces généralement attractives de nature électrostatique sont donc responsables de liaisons intermoléculaires de faibles intensités. Or ce sont justement ces liaisons, pourtant très faibles, qui permettent aux geckos d'adhérer de la sorte. On peut décomposer cette force en trois effets.

- L'effet d'orientation de Keesom, qui intervient entre deux molécules polaires, qui s'orientent alors les une par rapport aux autres (chacune étant placée dans le champ électrique créé par l'autre).

- L'effet d'introduction de Deybe, qui intervient entre une molécule polaire et une molécule non polaire qui se polarise alors sous l'effet de la molécule polaire.

L’effet de London, qui intervient entre des molécules non polaires. En raison des déplacements incessants des électrons dans une molécule, celle-ci présente à chaque instant un moment dipolaire instantané non nul. Ce mouvement instantané peut polariser les molécules voisines, d’où les interactions même entre molécules non polaire.

Dans toutes les cas des interactions ont donc lieux, que les molécules soient polaires ou non, et ce en raison de ces trois effets.

Les scientifiques ont démontré grâce à de nombreuses expériences que l'adhérence des geckos ne pouvait être expliquée que par la présence de liaisons de Van Der Waals entre les lamelles adhésives et la surface. En effet, en réalisant des expériences dans l'eau, ils ont tout d'abord démontré le fait qu'aucune "glu"/"colle" ou sécrétion n'était responsable de l'adhérence. Puis en réalisant des expériences sous vide, la théorie selon laquelle l'adhérence était due à un phénomène de ventouses a ensuite été réfutée. Les scientifiques se sont ensuite intéréssés à d'autres phénomènes qui pourraient expliquer l'adhérence, dont les forces de Van Der Waals. 

Ainsi grâce à des expérimentations, après avoir mesuré les forces qui s'exerçaient entre les lamelles et la surface (notamment à l'aide de microdetecteur eletromécanique) et réalisé des calculs, ils ont pu prouver le fait que l'adhérence était bien due à la présence de liaisons de Van Der Waals entre les lamelles adhésives des geckos et la surface avec laquelle ils sont en contact.

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