Es un principio fundamental de la física que las partículas con cargas opuestas se atraen entre sí, mientras que las que tienen la misma carga se repelen. Pero ahora, científicos de la Universidad de Oxford han descubierto que, en determinadas circunstancias, las partículas pueden atraer a aquellas que tienen la misma carga.
Las partículas pueden adquirir una carga positiva o negativa, y esto dicta cómo se comportan alrededor de otras partículas. Si pones dos con cargas opuestas muy juntos, se atraerán entre sí, mientras que dos con la misma carga se repelerán. Esta fuerza electrostática se vuelve más fuerte a medida que aumenta la carga total y las partículas se acercan, lo que se conoce como ley de Coulomb.
Pero en un nuevo estudio, los científicos descubrieron excepciones a la regla. Cuando están suspendidas en determinadas soluciones, algunas partículas cargadas pueden atraer partículas de la misma carga, incluso a distancias relativamente largas. Lo que es aún más extraño, las partículas con cargas positivas y negativas se comportan de manera diferente en diferentes soluciones.
En las pruebas, el equipo suspendió micropartículas de sílice cargadas negativamente en agua y descubrió que, bajo ciertos niveles de pH, se podía hacer que se atrajeran entre sí para formar grupos de forma hexagonal. Esto parece violar un principio electromagnético básico que dice que las partículas de la misma carga deberían ser repulsivas a cualquier distancia. Pero cuando los investigadores observaron el efecto utilizando una teoría de interacciones entre partículas que tiene en cuenta la estructura del disolvente, encontraron una nueva fuerza de atracción que puede superar la repulsión electrostática.
Sin embargo, este no fue el caso de las partículas de sílice aminada cargadas positivamente. En agua a cualquier nivel de pH, esta interacción seguía siendo repulsiva. Entonces, el equipo se preguntó si podrían darle la vuelta y descubrió que al cambiar a un solvente diferente (en este caso, alcoholes), las partículas cargadas positivamente se agrupaban, mientras que las negativas permanecían repulsivas.
El equipo dice que este descubrimiento podría forzar un replanteamiento importante de nuestras suposiciones y podría utilizarse en química práctica para procesos como el autoensamblaje, la cristalización y la separación de fases.
La investigación fue publicada en la revista. Nanotecnología de la naturaleza.
Fuente: Universidad de Oxford
