J. Phys. France 46, 2125-2136 (1985)
DOI: 10.1051/jphys:0198500460120212500

The interdependence of intra-aggregate and inter-aggregate forces

J.N. Israelachvili¹ et D. Sornette<sup>2

1</sup>  Department of Applied Mathematics, Institute of Advanced Studies, Research School of Physical Sciences, GPO Box 4, Canberra Act 2601, Australia
²  Laboratoire de Physique de la Matière Condensée , Université des Sciences, Parc Valrose, 06034 Nice Cedex, France

Abstract
We examine the interdependence between forces responsible for the self-association of amphiphiles in aggregates such as micelles, microemulsions and bilayers and the forces occurring between such structures when they come close together. We first present a theoretical analysis of the origin and nature of the hydration force which appears as the most important interaction occurring between head-groups at very short distances. A Landau-Ginzburg approach allows us to link naturally the hydration force between the head-groups within an aggregate with that between two opposing bilayers. The single interaction potential obtained between amphiphilic head-groups allows demonstration of a quantitative correlation between the measured head-groups areas of isolated bilayers and the repulsive pressures between bilayers. The relevance of this interdependence to various other phenomena is discussed.

Résumé
Nous examinons l'interdépendance des forces responsables de l'association d'amphiphiles pour former des agrégats tels que micelles, microémulsions et bicouches et des forces s'exerçant entre de telles structures à courte distance. Nous présentons d'abord une analyse de l'origine et de la nature des forces d'hydratation entre têtes polaires qui prédominent à très courte portée. Un développement Landau-Ginzburg permet de relier naturellement la force d'hydratation au sein d'un même agrégat à celle s'exerçant entre deux bicouches. Le potentiel d'interaction unique obtenu permet de démontrer la corrélation entre l'aire par tête polaire d'une bicouche isolée et la force de répulsion entre bicouches. L'application de cette approche à d'autres systèmes est discutée.

PACS
8270 - Disperse systems; complex fluids.

Key words
disperse systems -- solvation