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Cientistas de Oxford dizem que o princípio básico da física está errado

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Cientistas de Oxford dizem que o princípio básico da física está errado

“Cargas opostas se atraem e cargas opostas se repelem” é um antigo princípio básico da física que você pode ter ouvido na escola, mas seu professor pode estar errado.

Pesquisadores do Departamento de Química da Universidade de Oxford descobriram que partículas carregadas semelhantes imersas em soluções eram capazes de atrair umas às outras a longas distâncias, dependendo do solvente utilizado e do sinal da carga.

O estudo foi publicado na revista Nanotecnologia da natureza.

Os investigadores acreditam que o seu estudo mudará a forma como os cientistas pensam sobre processos como a forma como os medicamentos e produtos químicos permanecem estáveis ​​ou como certas doenças se desenvolvem. Eles também descobriram uma forma de medir as propriedades da carga elétrica gerada pelos solventes, o que antes se pensava ser impossível.

“Estou realmente muito orgulhoso dos meus alunos de pós-graduação, bem como dos alunos de graduação, que trabalharam juntos para avançar nesta descoberta fundamental”, disse Madhavi Krishnan, professor da Universidade de Oxford, que liderou o estudo.

Os cientistas descobriram que minúsculas partículas de sílica com carga negativa na solução podem atrair umas às outras.

Zhang Kang.

Os pesquisadores rastrearam minúsculas partículas de sílica com carga negativa que estavam suspensas em uma solução e descobriram que essas partículas na verdade se atraem, formando aglomerados dispostos hexagonalmente.

“Ainda acho fascinante ver estas partículas a atrairem-se umas às outras, mesmo depois de o ter visto milhares de vezes”, disse Sidda Wang, primeira autora do estudo.

Embora essas partículas carregadas negativamente se atraiam, as partículas carregadas positivamente não o fazem.

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Os cientistas acreditam que este fenômeno é causado por uma força atrativa encontrada apenas na água que excede a repulsão eletrostática usual, permitindo a formação desses aglomerados.
No entanto, esta força atrativa não teve efeito sobre as partículas carregadas positivamente na água.

Os cientistas descobriram que foram capazes de manipular a formação desses aglomerados alterando o pH (acidez). No entanto, independentemente do pH, as partículas carregadas positivamente ainda não podem ser atraídas.

Ao longo do estudo, a equipe também se perguntou se o efeito sobre essas partículas carregadas poderia ser alterado quando o solvente fosse trocado.

Quando mudaram a solução para álcool em vez de água, notaram que as partículas de sílica com carga positiva formavam estes grupos, enquanto as partículas com carga negativa não.

“Aqui demonstramos experimentalmente que o solvente desempenha um papel até então insuspeito, mas crucial, nas interações interpartículas e, mais importante, que as interações na fase líquida podem quebrar a simetria de reversão de carga”, escreveram os autores do estudo.

“Mostramos que em solução aquosa, partículas carregadas negativamente podem se atrair por uma longa distância, enquanto partículas carregadas positivamente se repelem. Em solventes que exibem uma inversão dipolo molecular pura na interface, como álcoois, descobrimos que o oposto pode ser verdade: as partículas podem atrair. Partículas carregadas positivamente se repelem.”

Atualizado em 01/03/24, 06h14 ET: Este artigo foi atualizado com informações adicionais.