胶带为什么能粘东西，这里究竟有什么科学道理？

胶带为什么能粘东西？竟然还能堵上国际空间站上的漏气

说来有点不可思议，其实国际空间站一直以来就存在少量空气泄漏，所以需要不断地用混有氧气和氮气的高压气瓶来补充损失的空气，这样才会相安无事，谁也没有想着要去把漏气的问题真正解决掉。直到漏气的速度翻了五倍，宇航员们才不得不想办法也要去堵漏。

堵漏的第一步肯定是找漏，而在找漏的过程中立下奇功的居然是看起来毫不相关的茶包，这袋茶包在位于俄罗斯部分的星辰号服务舱，打开之后就在微重力的作用下漂浮了起来，接着宇航员们关闭舱门，用摄像机观察茶叶的漂浮情况，他们看到茶叶缓慢的飘向墙上一处十分隐蔽的划痕，这就说明空气正是从那泄露出去的。

目标已经找到了，接着就该是采取行动了。你想好歹这是在太空，好歹它是一台人类最高智慧的飞行器，总该用上一点什么高级的手段来达成任务。但其实他们只是沾了一条胶带而已。胶带、茶叶解决了极端环境下最致命的问题，这实在是让我又对身边不起眼的小东西有了一种全新的认识。

同时也有这样一个问题，胶带他为什么可以用来粘东西？

也许有人说这不是废话吗？因为它上面那层黏黏的胶，那为什么内侧黏黏的胶就能把东西给粘住呢？

其实本质上它是一种力，能够把相隔很近的物体拉在一起的力，它叫做范德华力。得名于荷兰物理学家范德华，是一种分子间的作用力。下面来给大家讲一讲这究竟是怎样一种力，而胶带又是怎么使用这种力的？

我们都知道咱们身边的所有物质，包括我们自己，都是由微观层面的原子和分子组成的。原子当中包含带正电的原子核和带负电的电子，他俩所带的电荷正好相等，所以相互性也就相互抵消了，表现出了不带电的电中性。分子则是由原子与原子之间通过化学键结合在一起形成的。

所谓化学键，是指原子之间由相互交换的电子，手拉手牵在一起所形成的一种结合力。它之所以能够让分子保持稳定，也是因为静电平衡没有多出来的正电，也没有多出来的负电，正好两两配对，最终表现出来的也是电中性。

但是即使是在稳定的原子和分子当中，电子也是会发生微小的偏移的，从而改变其电荷的分布。这就意味着一个分子的某个部分会暂时带上一定的负电荷，而另一部分则带上了正电荷。于是不同的分子之间就会因此相互吸引，就像是有数十亿个微观的磁铁一样，把彼此吸引在了一起，而这种吸力呢就叫做范德华力了。

不过范德华力有两个问题：

一是它仅仅只在两种材料非常靠近的情况下才会起作用。

二是它是属于一种分子间的弱相互作用力，所以结合的强度并不算高。

但胶带就恰恰把这两者都利用上了，胶带通常都包含一个基底层，在基底层上涂着两样东西，一样是提供弹性的橡胶聚合物，或者是其他类似橡胶的富有弹性的聚合物。另一样是提供黏性的，称为增粘剂的化合物，两者组合在一起就形成了一种特殊的粘弹性材料。

胶带的黏性大小就是由这两者的比例，他们涂在基底层上的厚度，以及基底层所使用的材料决定的。当胶带粘到物体表面上后，是不会发生任何化学反应的。相反起作用是一个物理过程，柔软的粘弹性材料流入到物体表面极其细微的缝隙和凹槽当中，将这些地方填满。

与此同时也让自己的分子与物体表面分子之间的距离近到了足够产生范德华力的程度。在范德华力的拉拽之下，胶带自然就不容易从沾上去的地方解开了。不过正如我们一开始说的，这个力就是一个弱相互作用力，所以你要是稍微用点力的话，还是可以把胶带给撕开，也就是说它是一种可逆性的连接方式。

502这个彻底不可逆的“家伙”又是用什么方式来粘东西的呢？

实际上它靠的也是分子之间的相互作用力，只不过这次换成了强相互作用力“氢键”，是一种比较特殊的分子间的静电吸引力，存在于一个分子的氢原子与另一个分子的氧原子之间，而它的产生也与电子相关。

就拿最简单的水分子来举例，其中的氧原子是一个贪婪的电子收集者，它霸道的将本该与氢原子***享的电子扯向了自己一边，这就使得氢原子带有一定的正电荷，而自己则带上了一定的负电荷。因此不同分子中的氢氧原子就会互相吸引，形成所谓的氢键，这种氢键的聚合力非常强，所以非常适合用来做胶水。

这么说起来，水本身就含氢键，所以也很适合用来做胶水喽。是的，这就是为什么两个塑料片上沾上水之后就不太容易分开的原因了。当然咱们也不能忽视气压在其中扮演的角色，不过水会蒸发，蒸发完之后黏性就消失了。

怎么才能让这样的黏性一直保持呢？

这就得要固化了，比如把其他含有氢键的分子，一般都是高分子溶到水里面，或者是其他溶剂当中，等水和其他的溶剂蒸发之后，留下来的就是固化后的粘合材料了。我们办公用的胶水或者是木工胶水，甚至是以前人们用的面糊之类的，都是这种类型。

当然也有不是靠蒸发，而是靠发生化学反应来固化的胶水，比如经典的ab胶、502等等，尤其是502很奇葩的是它变干并不是挥发了其中的水分，恰恰是它原本不含水，而是要跟粘接物体表面的水分发生化学反应后才能固化。