[爆卦] 違反庫倫定律?同電荷粒子互相吸引

作者: jackliao1990 (jack)   2024-05-31 20:28:22
https://www.nature.com/articles/s41565-024-01621-5
牛津大學團隊最近發現一件怪事。當懸浮在某些溶液時,一些帶電粒子就算距離相對較長
仍會吸引相同電荷粒子;更奇怪的是,帶正電和帶負電的粒子在不同溶液表現也有異。
研究人員首先將帶負電的二氧化矽微粒懸浮在水中,發現它們相互吸引形成六角形排列的
簇,但帶正電的胺化二氧化矽顆粒不會形成簇狀。
這似乎違反基本電磁原理-同電荷粒子無論任何距離都應相互排斥。
在參考界面處溶劑結構顆粒的相互作用理論後,團隊確定發現一種可以克服靜電斥力的新
吸引力,使水中帶負電的微粒在大間距下吸引力超過靜電斥力導致團簇形成,而水中帶正
電的粒子因溶劑驅動的相互作用始終排斥,所以不會形成簇。
這種效應還與 pH 值相關,研究人員能透過改變 pH 值來控制帶負電粒子簇形成或不形成
,無論 pH 值如何,帶正電的粒子都不會形成簇狀。
不過科學家又想知道情況是否能 180 度翻轉,即讓帶正電的粒子形成簇、帶負電粒子不
形成簇。透過改用不同溶劑(團隊實驗選擇與水具不同界面行為的醇類)後,果然變成帶
正電的胺化二氧化矽粒子聚集成六角形簇,帶負電的二氧化矽則保持排斥狀態。

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