Cargas de sinais iguais podem se atrair?

Por volta de 600 a.C, filósofos gregos perceberam que quando friccionavam pedaços de lã com âmbar, o âmbar passava a atrair outros objetos

Quando esse fenômeno passou a ser estudado por cientistas, ele já havia sido nomeado de “eletricidade”, derivado da palavra “elektron” (palavra grega para âmbar).

Estudando esse efeito, percebeu-se que alguns objetos carregados ás vezes eram atraídos e outras vezes eram repelidos, e 23 séculos depois, Benjamin Franklin atribuiu esse efeito a existência de dois fluidos, um positivo e outro negativo.

Benjamin Franklin por Joseph Duplessis

Grande parte da descrição da chamada força elétrica se deu graças aos experimentos feitos pelo francês Charles Augustin de Coulomb.

Charles Augustin de Coulomb

Durante seu período no exército, Coulomb realizou diversas tarefas pela França e em 1764 se mudou para Martinica para supervionar a construção de um forte.

Após retornar para a França, em 1772, sua saúde já estava prejudicada por causa das doenças tropicais, por isso sua atenção mudou para a Física. Após vários trabalhos envolvendo a Engenharia, Coulomb ficou interessado em medir a força elétrica entre pequenos objetos carregados.

Para estudar este fenômeno Coulomb utilizou uma balança de torção (parecida com a que Cavendish usou para medir a força gravitacional) e chegou a conclusão que a força elétrica entre dois corpos carregados é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

Em seu experimento, a balança de torção era uma haste isolante com uma bolinha de metal presa a uma extremidade, suspensa por um fio de seda.

A bolinha era carregada com uma carga conhecida e então, uma outra bolinha carregada com uma carga de mesmo sinal era aproximada da primeira. As duas bolinhas repeliam uma a outra, fazendo com que a fibra girasse em um ângulo. Sabendo a força necessária para girar a fibra em algum ângulo, Coulomb foi capaz de derivar sua lei.

Balança projetada por Coulomb
Fonte: Wikipédia

Assim, até hoje estudamos o trabalho de Coulomb e sabemos que cargas de mesmo sinal se atraem e, de sinais opostos se repelem.

Entretanto, físicos da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) conseguiram fazer com que corpos carregados com cargas de mesmo sinal se atraíssem!! Como assim?

Os físicos Alexandre Pereira dos Santos e Yan Levin estavam tentando entender como nanopartículas metálicas interagem uma com as outras quando estão dispersas com a mesma quantidade de íons positivos e negativos. No preparo dessas soluções, essas nanopartículas são carregadas eletricamente e a ideia é que a força de repulsão causada pelas outras partículas carregadas com cargas de mesmo sinal impedissem que as nanopartículas se agrupassem e precipitassem. O estudo deles mostrou que em certas condições, cargas de mesmo sinal podem gerar uma força atrativa.

Quais são essas condições?

Segundo os pesquisadores da UFRGS, se algumas nanopartículas apresentarem um excesso de carga maior do que suas vizinhas, uma esfera de carga maior vai induzir uma polarização de elétrons na esfera de carga menor.

Desta forma, os elétrons da esfera de carga menor vão se concentrar no hemisfério oposto à esfera maior, fazendo com que as cargas positivas se agrupem no outro hemisfério, e isso pode levar a uma força atrativa entre as nanopartículas.

Este tipo de trabalho possui diversas aplicações, incluindo a área médica.

Procura mais informações sobre este trabalho? Clique aqui. O artigo científico publicado por eles, pode ser encontrado aqui.


Referências:
1. SBF
2. APS

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