يطبّق عالم الفيزياء قاعدة «الأضداد تتجاذب» بصرامة فائقة مع الجزيئات. ومثلما تمتنع الأقطاب نفسها في أي قطعتَين مغناطيسيتَين عن التلامس، يحصل تنافر معروف بين أي شحنتَين سلبيتَين أو إيجابيتَين.
لكن قام علماء كيمياء من جامعة «أكسفورد» بتجربة في أنبوب مخبري حديثاً، واكتشفوا أن الانجذاب قد يحصل أيضاً بين جزيئات من الشحنة نفسها.
في سلسلة من التجارب المبنية على جزيئات السيليكا في أنواع مختلفة من المحاليل، قاس الباحثون عوامل مثل الحموضة والبنية الجزيئية للمادة المذيبة لتحديد قوة التفاعلات بين الجزيئات. هم استعملوا المجهر البصري أيضاً لاحتساب طرق توزيع كثافة الجزيئات.
استناداً إلى ملاحظاتهم، اتّضح أن جزيئات السيليكا المشحونة سلباً في المحاليل المائية لم تتباعد كما يحصل في أي مساحة مثالية فارغة، بل إنها انجذبت إلى بعضها.
يمكن إيجاد تفسير محتمل في تحليلات الرقم الهيدروجيني للمحلول، فقد أثّر هذا العامل على قوة الانجذاب عندما انتقل من مستوى حمضي نسبياً (4) إلى مستوى قلوي (10). كان لافتاً ألا تتصرف جزيئات السيليكا المُعدّلة كي تصبح مشحونة إيجاباً بهذه الطريقة، أو لم يظهر هذا التصرّف في المحاليل المائية على الأقل. لكن استعملت تجارب أخرى الكحول كمادة مذيبة، فمنحت هذه الأخيرة الجزيئات المشحونة إيجاباً فرصة للتقرّب من بعضها البعض. ظهرت القوى المتجاذبة المستجدة في نطاقات طويلة، وقوبلت بتنافر متوقّع على مسافات قصيرة.
تُعتبر التفاعلات بين الجزيئات والمواد المذيبة معقدة، لكن من الواضح أنها مؤثرة لدرجة أن تتفوق على قوى «قانون كولوم» الشائع الذي ينصّ على تباعد الجزيئات التي تحمل الشحنة نفسها.
في ظاهرة يسمّيها الباحثون «قوة التحلل الكهربائي»، تتفاعل بنية المحلول وعناصره المشحونة مع أسطح الجزيئات العالقة بطريقة تضمن إنتاج قوة جذب صافية، ما يؤدي إلى جذب السيليكا نحو الكتل رغم تنافرها في الحالات العادية.
قد تؤثر هذه النتائج على جميع المجالات العلمية التي تعطي أهمية لحركة الجزيئات المشحونة في المحلول، ما يعني إحراز التقدم في قطاعات متنوعة، بدءاً من تطوير الأدوية وصولاً إلى فهم الأمراض، فضلاً عن تصميم أنواع جديدة من تكنولوجيا النانو.
