Forscher der Chemieabteilung der Universität Oxford (Großbritannien) haben herausgefunden, dass sich Partikel mit ähnlicher Ladung in einer Lösung aus der Ferne anziehen können, abhängig vom verwendeten Lösungsmittel und dem Vorzeichen der Ladung. Diese Forschungsergebnisse wurden laut dem Magazin Newsweek in der Fachzeitschrift Nature Nanotechnology veröffentlicht.
Die Forscher beobachteten negativ geladene Siliziumdioxid-Mikropartikel, die in einer Lösung suspendiert waren, und stellten fest, dass sich die Partikel tatsächlich gegenseitig anzogen und dabei Cluster bildeten, die in Sechsecken angeordnet waren.
Während sich negativ geladene Teilchen in einer Lösung gegenseitig anziehen, ist dies bei positiv geladenen Teilchen nicht der Fall. Wissenschaftler vermuten, dass dies auf eine dem Wasser eigene Gravitationskraft zurückzuführen ist, die stärker ist als die übliche elektrostatische Kraft und die Bildung dieser Cluster ermöglicht. Auf positiv geladene Teilchen im Wasser hat diese Gravitationskraft jedoch keine Wirkung.
Wissenschaftler haben herausgefunden, dass sich negativ geladene Siliziumdioxid-Mikropartikel in einer Lösung tatsächlich gegenseitig anziehen können.
Newsweek-Screenshot
Die Wissenschaftler fanden außerdem heraus, dass sie die Bildung von Clustern negativ geladener Teilchen durch eine Änderung des pH-Werts steuern konnten. Unabhängig vom pH-Wert zogen sich die positiv geladenen Teilchen jedoch nicht gegenseitig an.
Während der Studie fragte sich das Team auch, ob sich der Effekt auf positiv geladene Partikel ändern könnte, wenn das Lösungsmittel gewechselt wird. Als sie die Lösung von Wasser auf Alkohol umstellten, beobachteten sie, dass positiv geladene Siliciumdioxidpartikel Cluster wie die oben abgebildeten bildeten, während dies bei negativ geladenen Partikeln nicht der Fall war.
„Ich bin wirklich stolz auf meine beiden Doktoranden und die Studenten, die zusammengearbeitet haben, um diese grundlegende Entdeckung voranzutreiben“, sagte Madhavi Krishnan, Professorin an der Universität Oxford und Leiterin der Forschung.
Die Forscher sind überzeugt, dass ihre Arbeit die Denkweise der Wissenschaftler über Prozesse wie die Stabilisierung von Medikamenten und Chemikalien oder den Verlauf bestimmter Krankheiten verändern wird. Sie entdeckten außerdem eine Methode, die Eigenschaften der von Lösungsmitteln erzeugten elektrischen Ladung zu messen – etwas, das man zuvor für unmöglich gehalten hatte.
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