Dans ces rares conditions, des particules de même charge s'attirent

Une équipe de chercheurs a remis en question un principe fondamental de la physique, observant des particules de même charge s'attirer mutuellement dans certaines conditions, un phénomène qui semble défier la loi énoncée par le physicien français Charles-Augustin de Coulomb au 18ème siècle.


Traditionnellement, on pense que des charges opposées s'attirent tandis que des charges identiques se repoussent. Toutefois, les travaux publiés le 1er mars dans la revue Nature Nanotechnology ont démontré que dans l'eau ou certains alcools, les particules de même charge peuvent s'attirer. Cette découverte a été faite en plaçant des microparticules de silice chargées, très petites, dans de l'eau ou deux types d'alcool et en observant leur comportement.

Dans l'eau, les particules chargées positivement se repoussaient, conforme à la loi de Coulomb. Mais, les particules chargées négativement formaient des structures hexagonales minuscules dans une gamme de pH précise, similaire à l'acidité du café ou du lait. Ce comportement s'inversait dans des alcools comme l'éthanol et l'isopropanol, où les charges positives s'attiraient.

Pour expliquer ce phénomène, les chercheurs ont proposé un modèle tenant compte de la nature moléculaire de l'eau, la considérant non pas comme un milieu continu, mais composée de petites dipôles électromagnétiques. Une "force d'électrosolvatation" émergerait de l'interaction entre l'oxygène négatif de l'eau et les particules de silice négatives, influencée par un changement de charge global après le transfert d'un proton sur les particules de silice dans une gamme de pH spécifique.


Ce nouveau modèle pourrait avoir des implications importantes pour la compréhension des condensats biomoléculaires, essentiels dans l'étude des maladies humaines. Les chercheurs espèrent que cette découverte contribuera à éclairer les mécanismes fondamentaux des maladies, soulignant l'importance de leur travail dans le domaine de la biophysique.