YAPIŞTIRMA NASIL OLUR?

Yapıştırıcılar, yapıştırılacak şeyleri nasıl birleştirebiliyorlar hiç düşündünüz mü?

Kırık bir çay fincanını onarmak için kullanacağınız tutkalın ya kimyasal bir bağlantıyla ya da mekanik bir kenetlenmeyle görevi üstlendiğini düşünebilirsiniz. Bunların da bir rol oynamasına rağmen yapıştırma işleminin asıl nedeni şudur:

İki madde birbirine yeterince yakınsa, yapışırlar. Yapışma, moleküllerin birbirine çok yakın olması dolayısıyla aralarında doğan evrensel çekimden ileri gelir.

Bu çekim kuvvetleri (bir Hollandalı fizikçinin önermesinden kaynaklandığı için, adına ‘Van der Waals” kuvvetleri denmiştir) atom çekirdeği, çevresindeki elektron düzeninden oluşur. Her ne kadar elektronlar simetrik yörüngelerde dönseler bile, herhangi bir anda elektrik yükleri dengeli dağılmış değildir. Her atomun pozitif ve negatif yüklü kutupları vardır.

İşte Van der Waals kuvvetleri, farklı atomların karşıt kutupları arasındaki çekim gücünden oluşur. Tek tek düşünüldüğünde bu çekim kuvveti oldukça zayıftır. Ancak sayısız atomlar arasında bu çekim kuvvetleri birleşerek sözü edilen yapıştırma gücü ortaya çıkıyor.

O halde, neden yapıştırıcılara gerek duyuyoruz. Yapıştırılacak iki maddeyi birbirlerine iyice sıkıştırırsak Van der Waals kuvvetleri bu maddeleri bir arada tutacak gücü oluşturamazmıydı?

Hayır, genellikle oluşmaz. Nedeni de iki cismin yüzeylerindeki moleküllerin arasındaki uzaklığın birkaç angstrom’u geçmemesi gerekir, ancak o zaman Van der Waals kuvvetleri etkili olur. 1 Angstrom ise 1 metrenin yalnızca 10 milyarda biridir. Oysa, yüzeyi pürüzsüz addedilen bir cismin bile yüzeyinde, en azından 400 Angstrom’luk tepeler vardır. Bu durumda yüzeyler birbirinin aynı olsa da yine moleküller arasında yeterli yakınlık sağlanamaz.

Yapıştırıcı, her iki yüzeyde bulunan moleküller arasında bir bağ oluşturarak onları bir arada tutar. Geniş ve yakın bir bağlantı için en iyi yapıştırıcılar sıvı olanlardır. Yapıştırıcının katılaştığında kolay kolay kopmayacak bir malzeme olması da gereklidir.

Not: Yazı, Bilim ve Teknik dergisi sayı 183'den alınmıştır.