[爆卦] 违反库伦定律?同电荷粒子互相吸引

楼主: jackliao1990 (jack)   2024-05-31 20:28:22
https://www.nature.com/articles/s41565-024-01621-5
牛津大学团队最近发现一件怪事。当悬浮在某些溶液时,一些带电粒子就算距离相对较长
仍会吸引相同电荷粒子;更奇怪的是,带正电和带负电的粒子在不同溶液表现也有异。
研究人员首先将带负电的二氧化硅微粒悬浮在水中,发现它们相互吸引形成六角形排列的
簇,但带正电的胺化二氧化硅颗粒不会形成簇状。
这似乎违反基本电磁原理-同电荷粒子无论任何距离都应相互排斥。
在参考界面处溶剂结构颗粒的相互作用理论后,团队确定发现一种可以克服静电斥力的新
吸引力,使水中带负电的微粒在大间距下吸引力超过静电斥力导致团簇形成,而水中带正
电的粒子因溶剂驱动的相互作用始终排斥,所以不会形成簇。
这种效应还与 pH 值相关,研究人员能透过改变 pH 值来控制带负电粒子簇形成或不形成
,无论 pH 值如何,带正电的粒子都不会形成簇状。
不过科学家又想知道情况是否能 180 度翻转,即让带正电的粒子形成簇、带负电粒子不
形成簇。透过改用不同溶剂(团队实验选择与水具不同界面行为的醇类)后,果然变成带
正电的胺化二氧化硅粒子聚集成六角形簇,带负电的二氧化硅则保持排斥状态。

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