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Forscher lösen das Rätsel um die Van-der-Waals-Kraft

Van-der-Waals-Kräfte sind in der Wissenschaft bereits länger bekannt. Sie sorgen dafür, dass zum Beispiel Geckos an einer Wand hängen können. Verantwortlich dafür sind elektrostatische Kräfte, die sowohl zwischen polaren Molekülen als auch zwischen elektrisch neutralen Atomen und Molekülen wirken.

Bei dem Vorgang werden die Elektronen um ein Atom kurzzeitig verschoben und so die Moleküle etwas polarisiert. In bisherigen Modellen konnte die Forschung weder physikalisch noch mathematisch erklären, warum diese Kräfte mit der siebten Potenz des Abstandes der Atome zueinander abnehmen.

Dies bedeutete, dass diese Anziehungskraft nur einen Nanometer wirken kann. Nun konnten Forscher vom Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft mittels eines quantenmechanischen Modells theoretisch begründen, weshalb das so ist und entdeckten dabei zugleich, dass die Reichweite dieser Kraft bei bis zu 100 Nanometern liegt.


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WebReporter: PolatAlemdar
Rubrik:   Wissenschaft
Schlagworte: Forscher, Rätsel, Kraft, Van
Quelle: scinexx.de

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9 User-Kommentare Alle Kommentare öffnen

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11.03.2016 17:03 Uhr von MaikT
 
+22 | -3
 
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Die News ist leider falsch Wiedergegeben.

"In bisherigen Modellen konnte die Forschung weder physikalisch noch mathematisch erklären, warum diese Kräfte mit der siebten Potenz des Abstandes der Atome zueinander abnehmen. "

Die bisherigen Modelle gehen davon aus, dass die Kräfte mit der siebten Potenz abnehmen. Daraus ergibt sich eine Reichweite von ca. 1 nm

Die Foscher konnten nun zeigen, dass die Kräfte weit weniger deutlich mit dem Abstand abnehmen und der Grad der Abnahme nicht konstant ist. Und man so auf 100 nm kommt.
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11.03.2016 19:45 Uhr von architeutes
 
+11 | -4
 
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Ich rieche hier den "Dunning Kruger Effekt".
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11.03.2016 20:17 Uhr von VincentGdG
 
+6 | -1
 
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Maik hat völlig Recht, etwas anderes würde auch gar keinen Sinn ergeben.

* Bisherige Annahme nach klassischem Modell: Kraft nimmt mit der siebten Potenz des Abstandes ab => Reichweite 1 nm

* neue Theorie/Berechnung mithilfe der Quantenphysik: Reichweite beträgt bis zu 100 nm.

@architeutes: Danke, dass ich durch Dich eine sehr elegante Art der Beleidigung gelernt habe. :-)


[ nachträglich editiert von VincentGdG ]
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11.03.2016 21:07 Uhr von hostmaster
 
+1 | -1
 
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11.03.2016 21:57 Uhr von kuno14
 
+5 | -1
 
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so interessant das auch ist.dem geko ists egal.
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12.03.2016 12:40 Uhr von miramanee
 
+3 | -1
 
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Soso, mit einer Theorie also "gelöst"?! Das ist so als würde man sagen man sei theoretisch reich, kann es aber wegen der aktuellen Armut gerade nur nicht sehen. Wissenschaftliche Theorien haben fast nur in die Irre geführt.
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13.03.2016 15:07 Uhr von Pavlov
 
+1 | -1
 
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Die alten Teilchenmodelle beruhen auf der klassischen Mechanik und die Berechnungen gehen bis in die 30er Jahre zurück: Entsprechend wurde die Reichweite der Kräfte damals auch auf ca. 1nm festgelegt (u.a. durch Fritz London). Das damalige Teilchenmodell (Bohr-Sommerfeld etc.) ist jedoch längst widerlegt und auch falsch. Somit sind Dipol-Dipol WW und die induzierten London-Kräfte nicht mehr plausibel erklärbar, da das Modell veraltet ist. Inzwischen konnte man die VdW Kräfte mit neuerer Technik auch messen und diese lag höher als die theoretischen Messungen der 30er. Nun konnte erstmals diese praktisch gemessene Kraft auch theoretisch mit einem quantenmechanischen Modell bewiesen werden. Dabei nimmt die Kraft nicht so stark wie erwartet ab, auch nicht konstant, sondern unregelmäßig, was entsprechend zu einer berechneten möglichen Reichweite von bis 100nm schließt.

Wer genau wissen will, wie das abläuft, kann sich die entsprechenden mathematischen Herleitungen anschauen, aber ich denke, die meisten werden nur Bahnhof verstehen.

Und keine Ahnung, worüber ihr euch jetzt genau streitet.

[ nachträglich editiert von Pavlov ]
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13.03.2016 20:56 Uhr von mort76
 
+0 | -1
 
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miramanee ,
das ist Unsinn...in der Wissenschaft dauert es einfach nur sehr lange, bis man eine Theorie nichtmehr als Theorie bezeichnet: ich erinnere mal an die Relativitätstheorie, die Evolutionstheorie, etc.

Und: was meinst du mit "fast nur in die Irre geführt"?
Wie stellst du dir denn vor, daß Forschung funktioniert?
Wenn es nicht darum gehen würde, eine Idee zu haben und diese zu beweisen, hieße es nicht "Forschung", sondern "Wissen"...und das ist nunmal eine Trial-and-Error-Methode- das, was du als "in die Irre führen" bezeichnest, ist ein ganz normaler Suchvorgang- Forschung ist doch gerade da nötig, wo man sich bislang irrt?

Wie stellst du dir denn vor, daß ein quantenmechanisches Modell praktisch bewiesen werden sollte?
Wir SEHEN, wie es in der Praxis funktioniert, denn Geckos existieren- jetzt geht es nurnoch um die theoretische Erklärung, warum sie können, was sie können...
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13.03.2016 23:19 Uhr von Silla
 
+3 | -1
 
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Hier kann man immer noch was lernen!
Danke für die News UND für die erläuternden Kommentare.

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