Los científicos de Oxford dicen que el principio básico de la física es incorrecto

“Las cargas opuestas se atraen y las cargas opuestas se repelen” es un antiguo principio básico de la física que quizás hayas escuchado en la escuela, pero es posible que tu maestro se haya equivocado.

Investigadores del Departamento de Química de la Universidad de Oxford descubrieron que partículas cargadas similares sumergidas en soluciones podían atraerse entre sí desde largas distancias, dependiendo del disolvente utilizado y del signo de la carga.

El estudio fue publicado en la revista Nanotecnología de la naturaleza.

Los investigadores creen que su estudio cambiará la forma en que los científicos piensan sobre procesos tales como cómo los medicamentos y las sustancias químicas permanecen estables o cómo se desarrollan ciertas enfermedades. También descubrieron una forma de medir las propiedades de la carga eléctrica generada por los disolventes, algo que antes se pensaba imposible.

«Estoy realmente muy orgulloso de mis estudiantes de posgrado, así como de los estudiantes universitarios, que han trabajado juntos para impulsar este descubrimiento fundamental», dijo Madhavi Krishnan, profesor de la Universidad de Oxford, quien dirigió el estudio.

Los investigadores rastrearon pequeñas partículas de sílice cargadas negativamente que estaban suspendidas en una solución y descubrieron que estas partículas en realidad se atraen entre sí, formando grupos dispuestos hexagonalmente cuando lo hacen.

«Todavía me resulta fascinante ver cómo estas partículas se atraen entre sí, incluso después de haberlas visto miles de veces», dijo Sidda Wang, primera autora del estudio.

Aunque estas partículas cargadas negativamente se atraen entre sí, las partículas cargadas positivamente no.

Los científicos creen que este fenómeno es causado por una fuerza de atracción que se encuentra sólo en el agua y que excede la repulsión electrostática habitual, lo que permite que se formen estos grupos.
Sin embargo, esta fuerza de atracción no tuvo ningún efecto sobre las partículas cargadas positivamente en el agua.

Los científicos descubrieron que podían manipular la formación de estos grupos cambiando el pH (acidez). Sin embargo, independientemente del pH, las partículas cargadas positivamente todavía no pueden ser atraídas.

A lo largo del estudio, el equipo también se preguntó si el efecto sobre estas partículas cargadas podría cambiarse cuando se cambiara el disolvente.

Cuando cambiaron la solución a alcohol en lugar de agua, notaron que las partículas de sílice cargadas positivamente formaban estos grupos, mientras que las partículas cargadas negativamente no.

«Aquí demostramos experimentalmente que el disolvente desempeña un papel hasta ahora insospechado pero crucial en las interacciones entre partículas y, lo que es más importante, que las interacciones en la fase líquida pueden romper la simetría de inversión de carga», escribieron los autores del estudio.

«Hemos demostrado que en solución acuosa, las partículas cargadas negativamente pueden atraerse a larga distancia, mientras que las partículas cargadas positivamente se repelen entre sí. En disolventes que exhiben una inversión dipolar molecular pura en la interfaz, como los alcoholes, encontramos que puede ocurrir lo contrario». cierto: las partículas pueden atraerse. Las partículas cargadas positivamente se repelen entre sí”.

Actualizado el 24/03/24 a las 06:14 a.m. ET: este artículo se actualizó con información adicional.