Британские ученые из Оксфордского университета смогли преодолеть один из фундаментальных законов физики, в соответствии с которым частицы с одинаковым зарядом отталкиваются друг от друга. Исследование опубликовано в научном журнале Nature Nanotechnology (NatNanotech).
Группа химиков из Оксфорда обнаружила, что частицы с одинаковым зарядом по-разному ведут себя в различных растворителях. Например, в спиртах положительно заряженные частицы притягиваются друг к другу на больших расстояниях, тогда как в растворах другого типа притяжение возникает между отрицательно заряженными элементами. Такое поведение нарушает главный принцип электромагнетизма.
Используя микроскопию светлого поля, команда отследила отрицательно заряженные микрочастицы кремнезема, взвешенные в воде, и обнаружила, что частицы притягиваются друг к другу, образуя гексагонально расположенные кластеры.
Используя теорию межчастичных взаимодействий, учитывающую структуру растворителя, ученые установили, что для отрицательно заряженных частиц в воде существует сила притяжения, которая перевешивает электростатическое отталкивание на больших расстояниях.
Химики выяснили, что эффект зависит от уровня кислотности раствора pH. Новые результаты также предоставляют доказательства способности исследовать свойства межфазного электрического потенциала растворителя, такие как его знак и величина, которые ранее считались неизменными.
Ранее ученые впервые смогли отследить движение электронов в жидкой воде.