Transición de un enlace físico débil (fisisorción) a un enlace químico fuerte (quimisorción).
El filósofo Arthur Schopenhauer formuló una metáfora llamada el dilema del puercoespín, lo que explica una cierta distancia óptima entre las personas. La gente se siente sola en un espacio demasiado grande e incómoda en una proximidad demasiado cercana. Schopenhauer explicó el espaciamiento ideal usando la siguiente parábola:"Varios puercoespines se apiñaron juntos para calentarse en un día frío de invierno; pero cuando comenzaron a pincharse unos a otros con sus púas, se vieron obligados a dispersarse. Sin embargo, el frío los volvió a juntar, cuando sucedió lo mismo. Al final, después de muchas vueltas de apiñamiento y dispersión, descubrieron que les iría mejor si se mantenían a poca distancia unos de otros. Del mismo modo, la necesidad de la sociedad une a los puercoespines humanos, sólo para ser repelidos mutuamente por las muchas cualidades espinosas y desagradables de su naturaleza ".
El premio Nobel Richard Feynman informó sobre un fenómeno similar para los átomos, los bloques de construcción básicos de la materia. Su libro de texto de tres volúmenes, Las conferencias de física de Feynman , comienza con la presunción de que en el caso de algún evento cataclísmico que erosione todo el conocimiento humano, la siguiente oración contendría la información más útil sobre la naturaleza en la forma más corta:"... todas las cosas están hechas de átomos, pequeñas partículas que se mueven en movimiento perpetuo, que se atraen cuando están a poca distancia, pero repeliendo al apretarse el uno en el otro ".
Sin embargo, la naturaleza de la interacción de átomos y moléculas con superficies es aún más compleja, como ya lo descubrió el físico Lenard-Jones en 1932. En algunos casos, Pueden ocurrir dos modos de unión:una unión débil, llamado fisisorción, y una fuerte unión, llamado quimisorción. La fisisorción hace que el polvo se adhiera a las superficies o permite que los geckos caminen por las paredes y techos sin caerse. La quimisorción es de 10 a 100 veces más fuerte que la fisisorción. La interacción entre la fisisorción y la quimisorción es crucial para la limpieza de los gases de escape en los convertidores catalíticos de los automóviles y en los reactores industriales que producen sustancias químicas básicas mediante reacciones catalíticas.
Los dos modos de adsorción se expresan mediante una curva de energía que muestra dos mínimos. Esas curvas de energía se han mostrado en libros de texto de química física y ciencia de superficies durante décadas. aunque el acceso experimental se había limitado a los puntos de equilibrio donde ocurren la fisisorción y la quimisorción. Un grupo de físicos experimentales de la Universidad de Regensburg, Ferdinand Huber, Julian Berwanger y Franz J. Giessibl, han registrado experimentalmente la génesis de la curva de energía que interviene en la transición de la fisisorción a la quimisorción.
Lo lograron uniendo una molécula de CO a la punta de un microscopio de fuerza atómica y moviéndola hacia un solo átomo de hierro que se asienta sobre una superficie de cobre y registraron la fuerza que actuó en el proceso. El equipo incluía a la química cuántica Svitlana Polyesa, Sergiy Mankovsky y Hubert Ebert de la Ludwig-Maximilians-Universitity Munich, quien elaboró la explicación teórica. Superar la barrera energética entre fisisorción y quimisorción requiere una reordenación de los electrones (hibridación) que forman los enlaces, como se ha confirmado en los cálculos de la química cuántica.
Volviendo a Schopenhauer y las relaciones humanas, No es extraño que los humanos también se sientan muy atraídos después de superar una posible repulsión inicial.