多くの家庭には「食品用ラップフィルム」があると思います。食品の保存にも、温めるときのフタにもなってくれる、便利な道具ですよね。
しかしこのラップ、接着剤がついているわけでもないのにさまざまなものに吸着するというかなり不思議な性質を持っています。高校化学と物理の知識まで踏み込んで、この現象を見ていきましょう。
はたらき1：ファンデルワールス力
ラップが吸着する原因の1つは分子間力で、特に「ファンデルワールス力」と呼ばれるものです。ファンデルワールス力は極性のない分子どうしが引き合う力で、分子上に局所的に生じた電荷の偏りによって生じます。
この力は接触面積が広いほど強くはたらきます。ラップの表面はとても滑らかなので、吸着するのに十分なほどのファンデルワールス力がはたらくことになります。
食器にはガラスなどのラップが吸着しやすいものと、木製のものなどラップが吸着しにくいものがあります。この違いも、ファンデルワールス力の仕組みによって説明できますね。図にするとこんな感じです。
はたらき2：減圧吸着
ラップがくっつく理由の2つ目は、ラップの柔軟性によって生まれる「減圧吸着」です。減圧吸着とは、圧力の差によって物をくっつけることで、吸盤がものにくっつく原因となっています。
貼り付ける対象との間に空気が入らないようラップを伸ばして貼り付けると、ラップが元の大きさに戻った時、対象物との隙間には周囲よりも含まれる空気の粒が少なくなります。
圧力を空気の粒が押す力と捉えると、粒の多い領域から少ない領域に向けて力がはたらくので、図のようになり、ラップが吸着します。
もしラップが伸びない硬い素材であったとすると、先ほどの分子間力のはたらきでしか吸着できませんが、ラップが伸びる素材からできていることによって、化学だけでなく物理の作用を利用できているのです！
おわりに
減圧吸着のはたらきは直感的で分かりやすいですが、ファンデルワールス力のようにミクロな力が主要なはたらきとして使われているのは、ちょっと意外に感じられるかもしれません。普段何気なく使っているものも、学校で学んだ知識で説明できるのですね。
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