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Adhesión (= fuerza adhesiva)
El término adhesión procede del latín adhaerere (que significa «adherir»). En física, se refiere por tanto a dos sustancias o cuerpos que se adhieren entre sí. El significado exacto de adhesión es el siguiente: El estado físico de una capa interfacial que se produce entre dos fases condensadas (es decir, sólidos y líquidos con presión de vapor despreciable) que entran en contacto. La particularidad de este estado es que las fases implicadas se mantienen unidas mecánicamente (a diferencia del magnetismo). Esto se debe a las interacciones moleculares dentro de la capa interfacial. Los investigadores aún no han logrado ponerse de acuerdo sobre qué fuerzas causan la cohesión mecánica de las dos fases. En la actualidad existen varias teorías sobre la adhesión que proponen diferentes explicaciones.
Adhesión mecánica y específica
Las distintas teorías pueden dividirse básicamente en dos grupos:
- Los estudios iniciales sobre la adhesión mecánica suponían que la cohesión se basaba en el enclavamiento físico de un adhesivo en los poros y huecos microscópicos de un cuerpo sólido. Sin embargo, este enfoque no explica por qué los adhesivos y los sólidos con superficies de contacto lisas y adhesivas también se adhieren entre sí.
- Las teorías más recientes sobre la adhesión específica suponen que, además de las fuerzas físicas, intervienen fuerzas químicas y termodinámicas. Las consideraciones sobre la adhesión mecánica y la específica no son contradictorias, sino que se complementan.
En la actualidad existen numerosos estudios sobre la adhesión específica. Entre ellos cabe citar en primer lugar:
- la teoría de la polarización (De Bruyne, 1935)
- la teoría electrostática (Derjagin, 1950) (Derjagin, 1950)
- la teoría de la difusión (Voyutzkij, 1960)
- la teoría de la adsorción y la humectación (Zismann, Fowkes, Good y Wu, 1963)
La adhesión en la vida cotidiana
Lo que en principio puede parecer un concepto abstracto es, en realidad, algo que encontramos en todas partes en nuestra vida cotidiana. Viajar en tren, envolver regalos o jugar con un smartphone: estos y otros procesos similares no funcionarían sin las fuerzas de adhesión. Los siguientes ejemplos ilustran los casos concretos en los que se utiliza la adherencia.
- En el tráfico adhesión significa que hay adherencia en la carretera (ya sea entre los neumáticos y la carretera o entre las ruedas del tren y los raíles). Se habla de ferrocarril de adherencia cuando un tren es capaz de subir pendientes pronunciadas sin ayudas externas. La locomoción se basa únicamente en la adherencia entre ruedas y raíles.
- Con los adhesivos se produce adherencia entre capas líquidas o sólidas y las superficies de las piezas a unir. Las conexiones exactas en esta área aún no se han investigado completamente.
- Las denominadas películas adhesivas se adhieren sin necesidad de adhesivo a superficies lisas y brillantes. Esto está garantizado por la atracción de las moléculas entre los dos materiales. Para provocar la adhesión, las moléculas deben acercarse lo más posible. Esto se consigue, entre otras cosas, con láminas protectoras especialmente suaves en las pantallas de teléfonos inteligentes o tabletas.
- En medicina también hablamos de adherencia cuando, por ejemplo, el tejido lesionado crece juntos formando cicatrices o se producen adherencias. Las adherencias en el tracto gastrointestinal se denominan adherencias peritoneales. Los biólogos denominan adhesión celular al contacto entre las células y la matriz extracelular.
Cohesión y adhesion
Mientras que las fuerzas de adhesión/adherencia se producen entre dos sustancias, las fuerzas de cohesión se mueven dentro de una sustancia por definición. Por consiguiente, la cohesión asegura la cohesión interna de líquidos o sólidos. Esta distinción puede ilustrarse con el ejemplo de los adhesivos:
- La adhesión se refiere a la fuerza adhesiva entre el adhesivo y el material que se pega.
- La cohesión se refiere a la fuerza adhesiva entre las moléculas que juntas forman el adhesivo como un todo.
Exteriormente, la cohesión se aprecia a través de la tensión superficial. Por ejemplo, las fuerzas de cohesión pueden garantizar que una gota de agua sobre la superficie de una mesa conserve su forma.