Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » نظرية هاماكر (فيزياء)

نظرية هاماكر (فيزياء)

1937
  • H. C. Hamaker
Laboratory experiment demonstrating Hamaker Theory in physical chemistry of surfaces.

(صورة توضيحية فقط)

نظرية توسع النطاق المجهري فان دير فالس تُحسب القوى بين الذرات الفردية على المستوى العياني، وذلك بحساب قوة التفاعل الكلية بين الأجسام الكبيرة (مثل كرتين، أو كرة ولوح). ويفترض هذا الحساب خاصية الجمع الثنائي، حيث يُكامل جهد [latex]r^{-6}[/latex] المجهري على أحجام الأجسام المتفاعلة. وتُقاس النتيجة بثابت هامكر، [latex]A[/latex].

While London’s theory described the فان دير فالس force between two atoms, Hamaker’s theory provided a practical method to calculate the force between macroscopic objects. The core assumption of the theory is pairwise additivity: the total interaction energy between two large bodies is simply the sum (or integral) of all the individual atom-atom interactions. For example, to find the force between a sphere and a flat surface, one would integrate the Lennard-Jones potential for a single atom in the sphere with every atom in the surface, and then integrate that result over all atoms in the sphere.

يؤدي هذا التكامل إلى طاقات تفاعل تتلاشى ببطء أكبر مع المسافة مقارنةً بطاقة التفاعل المجهرية r⁻⁶. على سبيل المثال، تتغير طاقة التفاعل بين لوحين مسطحين وفقًا للعلاقة d⁻²، وبين كرة ولوح وفقًا للعلاقة d⁻¹، حيث d هي المسافة الفاصلة. تُجسد قوة هذا التفاعل العياني في ثابت هامكر A، الذي يعتمد على الكثافة الذرية للمواد وثابت التفاعل المجهري C₆. مع أن افتراض الجمع الثنائي هو تقريب (إذ يتجاهل تأثيرات الأجسام المتعددة وتأثير الوسط المحيط)، فإن نظرية هامكر توفر إطارًا قيّمًا وبديهيًا لفهم الالتصاق، واستقرار الغرويات، وقوى السطح.

UNESCO Nomenclature: 2209
– Physical chemistry

يكتب

الإطار النظري

خلل

Substantial

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • قوة تشتت لندن نظرية توفر الإمكانات المجهرية
  • حساب التكامل لجمع القوى على الأجسام المتصلة
  • نظرية DLVO، التي تتضمن عمل هاماكر لوصف استقرار الغرويات
  • الملاحظات التجريبية المبكرة للالتصاق والسلوك الغرواني

التطبيقات

  • علم الغرويات، كجزء من نظرية DLVO للتنبؤ باستقرار المعلقات
  • مجهر القوة الذرية (AFM) لنمذجة التفاعلات بين طرف وسطح المادة
  • تصميم الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة (MEMS) لفهم ومنع الالتصاق (الالتصاق غير المرغوب فيه)
  • thin فيلم الفيزياء، وظواهر التبلل، وحسابات طاقة السطح

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • design of anti-fouling surfaces for marine applications and الغرسات الطبية
  • صياغة أحبار غروانية مستقرة للطباعة ثلاثية الأبعاد والإلكترونيات
  • تطوير روبوتات دقيقة قادرة على المشي على الأسطح باستخدام الالتصاق المتحكم فيه
  • تحسين عجائن التلميع الكيميائي الميكانيكي (CMP) في تصنيع أشباه الموصلات
  • تصنيع أجهزة MEMS ذات الطلاءات المضادة للالتصاق
  • تقنيات التخثر المتحكم بها لتنقية المياه ومعالجة المعادن
  • صياغة المستحضرات الصيدلانية ذات استقرار التعليق المحسن ومدة الصلاحية
  • نماذج تنبؤية لالتصاق الغبار والجسيمات بالألواح الشمسية والمركبات الفضائية
  • تطوير قوام غذائي جديد يعتمد على التفاعلات الغروانية الخاضعة للرقابة
  • أجهزة استشعار تكشف أحداث الارتباط عن طريق قياس التغيرات في قوى الالتصاق
ذات صلة بـ: ثابت هامكر، فان دير فالس العياني، الغرواني، علم الأسطح، الالتصاق، الالتصاق السطحي، مجهر القوة الذرية، نظرية DLVO، الأغشية الرقيقة، نظرية ليفشيتز.

السياق التاريخي

نظرية هاماكر (فيزياء)

1931
1932
1933
1937
1940
1947
1950
1930
1931
1932
1936-01-01
1938
1940
1950
1950

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.