Como os lagartos escalam paredes?

Você já notou como os lagartos têm a habilidade insana de subir as paredes e até andar de cabeça para baixo no teto? Eles são criaturas fascinantes, embora algumas pessoas não gostem muito deles. Estou, no entanto, extremamente fascinado por como eles conseguem desafiar a gravidade, e andar em paredes e tetos com tanto sucesso. Acontece que sua capacidade única é devido ao cabelo minúsculo em seus pés! Isso e um pouquinho de química física …

Forças de Van der Waals

Para aqueles que estão cientes do que são as forças de Van der Waals, você pode pular para o próximo título. Para aqueles que não são, uma breve explicação ajudará. A matéria é composta de átomos e moléculas. Moléculas são compostas de diferentes átomos que se combinam. Quando falamos de um composto ou de qualquer substância, podemos considerar dois tipos diferentes de forças – intramolecular e intermolecular. Existem certas forças que mantêm juntos os diferentes átomos de uma molécula. Estas são as forças intramoleculares, que incluem ligações iônicas, ligações covalentes, etc. As forças que existem entre duas moléculas diferentes são as forças intermoleculares. O primeiro é muito mais forte que o segundo. De fato, as forças intermoleculares nem sempre são consideradas, pois são pálidas em comparação com a força das forças intramoleculares.

Forças de Van der Waals é um termo coletivamente usado para se referir a forças intermoleculares. Os átomos possuem elétrons, que são partículas carregadas negativamente. Estes giram em torno do centro do átomo ou do núcleo. Moléculas são formadas pela doação e aceitação ou compartilhamento de elétrons. Como mencionado, esses elétrons não são fixados em um só lugar. Em vez disso, eles continuam se movendo. Portanto, isso leva a tempos em que um grande número de elétrons se acumula em uma extremidade de uma molécula neutra. Como os elétrons carregam uma carga negativa, essa extremidade da molécula desenvolve uma carga ligeiramente negativa.

Forças de Van der Waals

Forças de Van der Waals

Como o repel é semelhante, essa carga negativa repele os elétrons das moléculas vizinhas, fazendo com que eles se aglomerem momentaneamente no final que está longe da carga negativa. Desta forma, a pequena carga negativa induz o desenvolvimento de tais pequenas cargas nas moléculas circundantes e uma pequena força de atração ocorre entre essas moléculas. Este é o mecanismo em moléculas que são neutras. Em moléculas que já possuem uma separação de carga permanente, ou seja, possuem permanentemente um final positivo e negativo, elas atraem outras moléculas de maneira semelhante, exceto sem o processo de desenvolvimento de carga em si.

Essas forças são conhecidas como forças de Van der Waals. Como a força dessas forças é muito pequena, elas só entram em ação quando duas moléculas chegam bem perto. Para que essas forças tenham um efeito considerável entre duas superfícies diferentes, as duas devem aproximar-se uma da outra.

Como os lagartos aderem às paredes?

Lagartos têm um grande número de pêlos muito minúsculos nas almofadas dos pés chamados setas. Estes pêlos têm pequenas almofadas nas pontas conhecidas como espátulas, que são cerca de um décimo de um fio de cabelo humano em diâmetro. Estas minúsculas almofadas, portanto, aumentam drasticamente a área da superfície e entram em íntimo contato com a superfície na qual o lagarto está rastejando, então as forças de Van der Waals entram em ação. Embora normalmente consideradas insignificantes, neste caso, as forças de Van der Waals se combinam para formar uma força muito forte. Para entender o quão forte essas forças podem ser, pense nisso – o número de cabelos que cobrem uma área do tamanho de uma moeda única, que será de cerca de um milhão de cabelos, pode elevar até 45 libras!

Os lagartos empregam um movimento de rotação para prender e soltar os pés da superfície, já que simplesmente colocar os pés na superfície não gera a força necessária. Em vez disso, eles precisam deslizar seus pés na posição. Da mesma forma, apenas puxar a perna para fora da superfície não será suficiente para combater a grande força que foi gerada.

Micro e nano vista do gecko's_toe

(Crédito da foto: Wikimedia Commons)

Os lagartos prendem e retiram os pés cerca de 15 vezes por segundo, o que é um feito e tanto. Nos experimentos de laboratório, eles não usavam todo o cabelo, ou melhor, não precisavam. No entanto, no mundo natural, várias substâncias podem diminuir as forças criadas, como o revestimento de cera nas folhas, para que empreguem o uso de mais de seus cabelos. Então, mesmo que eu não seja fã dessas criaturas, devo elogiá-las por essa propriedade incomum. Na verdade, os cientistas estão tentando desenvolver adesivos secos com base no design dos pés de lagarto!

Referências:

  1. Universidade da California, Berkeley
  2. Ciência Viva
  3. LibreTexts

Deixe um comentário