Zıt yüklü parçacıkların birbirini çekmesi, aynı yüklü parçacıkların ise birbirini itmesi fiziğin temel ilkelerinden biridir. Ancak şimdi, Oxford Üniversitesi'ndeki bilim insanları, belirli koşullar altında parçacıkların aynı yüke sahip olanları çekebileceğini keşfettiler.
Parçacıklar pozitif ya da negatif yük kazanabilir ve bu da diğer parçacıkların etrafında nasıl davranacaklarını belirler. Zıt yüklü iki parçacığı birbirine yaklaştırdığınızda birbirlerini çekerlerken, aynı yüklü iki parçacık birbirini itecektir. Bu elektrostatik kuvvet, toplam yük arttıkça ve parçacıklar birbirine yaklaştıkça güçlenir, bu da Coulomb yasası olarak bilinir.
Ancak yeni bir çalışmada bilim insanları bu kuralın istisnalarını keşfettiler. Bazı yüklü parçacıklar belirli çözeltilerde asılı kaldıklarında, nispeten uzun mesafelerde bile aynı yüke sahip parçacıkları çekebilirler. Daha da garibi, pozitif ve negatif yüklü parçacıklar farklı çözeltilerde farklı davranıyor.
Ekip testlerde negatif yüklü silika mikropartiküllerini suda süspanse etti ve belirli pH seviyeleri altında altıgen şekilli kümeler oluşturmak üzere birbirlerini çekebileceklerini buldu. Bu, aynı yüke sahip parçacıkların herhangi bir mesafede itici olması gerektiğini söyleyen temel bir elektromanyetik ilkeyi ihlal ediyor gibi görünüyor. Ancak araştırmacılar, çözücünün yapısını dikkate alan bir parçacıklar arası etkileşim teorisi kullanarak bu etkiyi incelediklerinde, elektrostatik itmenin üstesinden gelebilecek yeni bir çekici kuvvet bulundu.
Ancak pozitif yüklü aminli silika parçacıkları için durum böyle değildi. Herhangi bir pH seviyesindeki suda, bu etkileşim itici olarak kaldı. Ekip bu durumu tersine çevirip çeviremeyeceklerini merak etti ve farklı bir çözücüye – bu durumda alkollere – geçerek pozitif yüklü parçacıkların bir arada kümelendiğini, negatif olanların ise itici kaldığını gördü.
Ekip, bu keşfin varsayımlarımızı yeniden düşünmeye zorlayabileceğini ve kendi kendine montaj, kristalleşme ve faz ayrımı gibi süreçler için pratik kimyada kullanılabileceğini söylüyor.
