De gekko gebruikt vanderwaalskracht

Vanderwaalskracht is een begrip uit de kwantummechanica. De kracht is onmisbaar voor de ontwikkeling van het leven. Voor wetenschappers is de kracht moeilijk meetbaar. Pas sinds kort krijgen meetinstrumenten meer vat op de Vanderwaalskracht. In het dierenrijk is de kracht bekend. De gekko en de schaatsenrijder gebruiken de kracht om respectievelijk over het plafond en het water te lopen. De kracht is vernoemd naar Van der Waals, een Nederlands wetenschapper die op 85-jarige stierf in 1923. Let op! Dit artikel is geschreven vanuit de persoonlijke visie van de auteur en bevat mogelijk informatie die niet wetenschappelijk onderbouwd is en/of aansluit bij de algemene zienswijze.

Inhoud:

• Vanderwaalskracht
• Gekko gebruikt kinetische energie
• Hoe ontstaat oppervlaktespanning?
• Alle atomen oefenen kracht op elkaar uit
• Vanderwaalskracht berekenen met nanorooster

Vanderwaalskracht

Wanneer atomaire deeltjes zich binnen een object bevinden dan trekken ze elkaar aan door de Vanderwaalskracht. Atomen gedragen zich anders als ze zich aan het oppervlak van een object bevinden. Atomen binnen een object hebben te maken met krachten rondom. De atomen die aan de rand van een object zitten missen aangrenzende atomen zodat er niet rondom kracht wordt uitgeoefend. Toch komt er een kracht vrij wanneer een ander object in de buurt komt; de Vanderwaalskracht wordt uitgewisseld met het andere object. Deze kracht vormt zich door elektro-magnetische pulsjes op atomair niveau. Wanneer een ander object dicht in de buurt komt dan zijn er altijd Vanderwaalskrachten tussen de objecten onderling, en kinetische energie, hoe klein ook.

Gekko gebruikt kinetische energie

De gekko is een dier wat de Vanderwaalskracht gebruikt. Aan de onderkant van zijn pootjes zitten vele kleine haartjes. Deze verkrijgen door de kleine lading binnen de electronen en protonen kinetische energie. Hierdoor kan de gekko zonder kleefstoffen of zuignappen een muur of plafond bewandelen.

Hoe ontstaat oppervlaktespanning?

De atomen binnen een object interacteren met de buitenste atomen. Dit werd altijd in theorie vermoed, maar het is door de Nederlandse kwantumwetenschapper Lonij in 2010 voor het eerst meetbaar gemaakt met een afwijking van 2%. Een voorbeeld hiervan is het wateroppervlak. Doordat de buitenste watermoleculen aan de rand van het oppervlak geen moleculen boven zich hebben, gebruiken ze hun krachten meer naar links en rechts. Daardoor verandert de eigenschap van het watermolecuul; het water krijgt oppervlaktespanning. Hiermee kan de schaatsenrijder, een klein insect, lopen over het water.

Alle atomen oefenen kracht op elkaar uit

De Vanderwaalskracht is een kracht waaraan alle atomen onderhevig zijn maar hij is voor wetenschappers moeilijk te meten. In het dagelijks leven merken de meeste mensen niks van de Vanderwaalskracht, die alleen optreedt als twee voorwerpen heel dicht tegen elkaar aan liggen. Zonder de Vanderwaalskracht zou het leven onmogelijk zijn. Deze kracht zorgt ervoor dat allerlei ingewikkelde structuren van proteïnen zich kunnen ontwikkelen. Proteïnen maken de botcellen en spiercellen en reguleren de activiteit van de lichaamscel. De Vanderwaalskracht houdt in dat alle atomen elkaar aantrekken. In tegenstelling tot de magnetische kracht betreft het geen metalen objecten, maar alle objecten in het universum.

Vanderwaalskracht berekenen met nanorooster

In 2010 deed de Nederlandse wetenschapper Lonij in Arizona onderzoek naar de eigenschappen van atomen. Hij stuurt atomen door een nanorooster, dat is een rooster met erg kleine gaatjes. Door de afwijking in het afgelegde traject van het atoom te meten als het atoom door het rooster gaat, kan Lonij de Vanderwaalskracht berekenen. Lonij heeft verschillende atomen door het nanorooster gestuurd en hun afwijking berekend, nog nooit zo precies als daarvoor. Via nanotechnologie kan men objecten fabriceren op atomair niveau. Door Lonij´s onderzoek kunnen nano-objecten nog preciezer gemaakt worden.