E21 Forças de Van der Waals em cogumelos

Tópico

Essa mesma estrutura adesiva de um inseto, seja um besouro ou a mosca que já estabelece outro modelo para esse conjunto, geralmente constitui uma estrutura microscópica particular que, consequentemente, gera essa adesão final por meio de uma força de van der Waals entre a ponta da estrutura e a superfície de contato.

Dentro dessa nanoescala particular, essa flutuação dipolar induzida, essa força de dispersão de London, domina sobre qualquer outra força adesiva disponível: a constante de Hamaker quantifica a intensidade final dessa força de dispersão de London, dependendo dos materiais específicos envolvidos no contato.

O modelo de Hamaker, no entanto, integra essas mesmas interações de van der Waals, com as quais este documento começou, na geometria final completa da estrutura e da superfície de contato.

O modelo DMT, específico para um contato pequeno e rígido em particular, relaciona essa mesma força de desprendimento final desse cogumelo diretamente a essa mesma energia de Dupré particular e ao raio final desse contato. O fato de o raio de contato entre o cogumelo e a superfície ser ainda maior significa que, consequentemente, a força de desprendimento final do cogumelo, de acordo com o mesmo modelo DMT, também é ainda maior.

Essa mesma vantagem final do sistema biológico reside, em vez disso, na distribuição final do contato entre milhões desses mesmos cogumelos com os quais este documento começou: embora cada um desses cogumelos gere uma força individual consideravelmente pequena, a força final total de todos esses cogumelos juntos excede facilmente o peso corporal final do inseto.

Portanto, esse modelo, com sua adesão via força de van der Waals entre a ponta do cogumelo e a superfície sobre a qual se abre, resulta na geometria inclinada final de cada cogumelo, permitindo que o inseto se desprenda facilmente perpendicularmente à superfície com uma força de desprendimento consideravelmente baixa. Por outro lado, essa mesma geometria inclinada mantém uma adesão tangencial final consideravelmente alta à mesma superfície. A inclinação adicional do cogumelo pelo inseto em relação à superfície de contato intensifica ainda mais essa diferença entre a baixa força de desprendimento perpendicular e a alta adesão tangencial.

ID:2518