বিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেন যে লাইক চার্জড কণা কখনও কখনও আকর্ষণ করতে পারে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/scientists-discover-that-like-charged-particles-can-sometimes-attract-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/03/scientists-discover-that-like-charged-particles-can-sometimes-attract-physics-world-2.jpg" data-caption=""তড়িৎ দ্রবণ শক্তি" পানিতে স্থগিত ঋণাত্মক চার্জযুক্ত সিলিকা মাইক্রোকণা ষড়ভুজ গুচ্ছ গঠনের জন্য একে অপরকে আকর্ষণ করে। (সৌজন্যে: ঝাং কাং)”>

অল্প বয়স থেকেই, আমাদের স্কুলে শেখানো হয় যে চার্জ পছন্দ করে - উভয় ইতিবাচক বা নেতিবাচক উভয়ই - একে অপরকে বিকর্ষণ করবে, অন্যদিকে বিপরীত চার্জ আকর্ষণ করবে। এটা দেখা যাচ্ছে যে নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে, যেমন চার্জ আসলে একে অপরকে এর পরিবর্তে আকর্ষণ করতে পারে। সম্প্রতি প্রকাশিত কাজের মধ্যে প্রকৃতি ন্যানো প্রযুক্তি, অক্সফোর্ড ইউনিভার্সিটির গবেষকরা সমাধানে লাইক চার্জড কণার আকর্ষণ প্রদর্শন করেছেন।

যাত্রা শুরু হল প্রধান বিজ্ঞানীর জন্য মাধবী কৃষ্ণান 2000 এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে, যখন তিনি "লাইক-চার্জ আকর্ষণ সমস্যা" কিভাবে ডিএনএ অণুগুলি স্লিটের মতো বাক্সে চেপে যায় তা অধ্যয়ন করার সময়। এটা প্রত্যাশিত ছিল যে ডিএনএ প্যানকেকের মতো জ্যামিতিতে সমতল হবে, কিন্তু পরিবর্তে এটি বাক্সের প্রান্ত বরাবর সারিবদ্ধ। কোন বাহ্যিক শক্তি প্রয়োগ করা ছাড়াই, একমাত্র ব্যাখ্যা ছিল যে ডিএনএ বাক্সের প্রতি আকৃষ্ট হয়েছিল, উভয়েই নেতিবাচকভাবে চার্জ করা সত্ত্বেও। এইভাবে, কিভাবে আকর্ষণ এবং বিকর্ষণ নাও হতে পারে সে বিষয়ে আগ্রহ জন্মেছিল।

লাইক-চার্জ সমস্যা যদিও নতুন জ্ঞান নয়। বছরের পর বছর ধরে বিভিন্ন বিজ্ঞানীরা ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করেছেন যে লাইক চার্জ কীভাবে আকর্ষণ করতে পারে, প্রথম দিকের কিছু কাজ নিয়ে আরভিং ল্যাংমুইর 1930 এর দশকে ফিরে।

একটি ক্ষেত্র যেখানে লাইক-চার্জ আকর্ষণ সবচেয়ে বেশি দেখা যায় তা হল তরল পদার্থের মধ্যে এবং তরলের সাথে কঠিন পদার্থের মিথস্ক্রিয়া। "আমি একজন বিজ্ঞানী হিসাবে আমার পথ চলার প্রথম দিকে সমস্যাটির সম্মুখীন হয়েছিলাম," কৃষ্ণান বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "পর্যবেক্ষনগুলি বিবেচনা করে তরল পর্যায়ে একটি মৌলিক এবং কেন্দ্রীয় ঘটনা সম্পর্কে বর্তমান উপলব্ধি থেকে এই জাতীয় মৌলিক প্রস্থান করা হয়েছে, সমস্যা থেকে দূরে সরে যাওয়া কখনই একটি বিকল্প হবে না।"

বহুমাত্রিক আয়ন ব্যবহার করে তরল পদার্থে লাইক চার্জের আকর্ষণ বহুবার দেখা গেছে, কিন্তু এগুলি পরিচিত আয়নিক প্রজাতি যা DLVO (Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek) তত্ত্ব থেকে অব্যাহতিপ্রাপ্ত - এই প্রত্যাশা যে লাইক চার্জযুক্ত অণুগুলি দীর্ঘ পরিসরে প্রতিহত করবে যখন ভ্যান ডার ওয়ালস বাহিনী অণুগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়াকে প্রভাবিত করতে খুব দুর্বল।

যাইহোক, অনেকগুলি অণু যেগুলি DLVO তত্ত্বের নিয়মগুলি অনুসরণ করবে বলে আশা করা হচ্ছে - যেমন নিউক্লিক অ্যাসিড, লাইপোসোম, পলিমার এবং জলীয় মিডিয়াতে কলয়েডাল কণাগুলি - যখন লাইক চার্জ উপস্থিত থাকে তখন কিছু স্তরের আকর্ষণের অধিকারী হতে দেখা গেছে।

কেন কিছু মত চার্জ আকর্ষণ?

দ্রাবকগুলির মধ্যে চার্জ আকর্ষণের বর্তমান তত্ত্বগুলি তরলকে একটি ধারাবাহিকতা হিসাবে বিবেচনা করে তবে দ্রাবকের কিছু সূক্ষ্ম বিবরণ এবং এটি কীভাবে কঠিন ইন্টারফেসের সাথে যোগাযোগ করে তা উপেক্ষা করে। যাইহোক, নতুন তত্ত্বগুলি পরামর্শ দেয় যে একটি ইন্টারফেসে দ্রাবকের আচরণ দুটি চার্জ বহনকারী বস্তুর মোট মিথস্ক্রিয়া মুক্ত শক্তির উপর একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে যখন তারা একে অপরের কাছে আসে।

কৃষ্ণান এবং সহকর্মীদের সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে দ্রাবক আন্তঃকণা মিথস্ক্রিয়াতে একটি অপ্রত্যাশিত কিন্তু গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে এবং চার্জের বিপরীত প্রতিসাম্যকে ভেঙে দিতে পারে। দলটি আরও খুঁজে পেয়েছে যে দ্রাবক যে আন্তঃকণা মিথস্ক্রিয়াগুলির জন্য দায়ী তা দ্রবণের pH এর উপর দৃঢ়ভাবে নির্ভর করে।

গবেষকরা বিভিন্ন দ্রাবকের মধ্যে অজৈব সিলিকা, পলিমারিক কণা এবং পলিইলেক্ট্রোলাইট- এবং পলিপেপটাইড-প্রলিপ্ত পৃষ্ঠতল সহ কঠিন কণাগুলির একটি পরিসর পরীক্ষা করার জন্য উজ্জ্বল-ক্ষেত্র মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার করেছিলেন। তারা দেখতে পান যে একটি জলীয় দ্রবণে, নেতিবাচক চার্জযুক্ত কণাগুলি একে অপরকে আকর্ষণ করে এবং ক্লাস্টার তৈরি করে, যখন ইতিবাচক চার্জযুক্ত কণাগুলি বিকর্ষণ করে। যাইহোক, দ্রাবকগুলির মধ্যে যেগুলির একটি ইন্টারফেসে একটি উল্টানো ডাইপোল রয়েছে - যেমন অ্যালকোহল - বিপরীতটি সত্য ছিল: ধনাত্মক চার্জযুক্ত কণাগুলি একে অপরকে আকর্ষণ করে এবং নেতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত কণাগুলিকে বিতাড়িত করে।

কৃষ্ণান বলেছেন, "অনুসন্ধানগুলি মৌলিক নীতিগুলির একটি প্রধান পুনরায় ক্রমাঙ্কন করার পরামর্শ দেবে যা আমরা বিশ্বাস করি যে অণু এবং কণার মিথস্ক্রিয়া পরিচালনা করে এবং আমরা আমাদের স্কুলিং এবং শিক্ষার প্রাথমিক পর্যায়ে সম্মুখীন হই।" "অধ্যয়নটি এমন একটি সামঞ্জস্যকে আলোকিত করে যা আমরা 'পাঠ্যপুস্তকের নীতি' হিসাবে বিবেচনা করি।"

লাইক চার্জ একে অপরকে আকর্ষণ করার কারণ হল দ্রাবক আন্তঃকণা মিথস্ক্রিয়ায় একটি বড় প্রভাব ফেলে, যা দ্রবণে অনুরূপ চার্জযুক্ত কণাগুলিকে স্বতঃস্ফূর্তভাবে একত্রিত করতে পারে। এর কারণ হল ইন্টারফেসে বৈদ্যুতিক চার্জের সমন্বিত ক্রিয়া এবং স্থানীয় ইন্টারফেসিয়াল সলভেশন স্ট্রাকচার দ্রবণে নেতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত ফাংশনাল গ্রুপগুলির মধ্যে একটি "ইলেক্ট্রোসোলভেশন বল" তৈরি করে, যার ফলে কণাগুলি একে অপরকে এবং ক্লাস্টারকে আকর্ষণ করে।

দলটি আরও খুঁজে পেয়েছে যে মুক্ত শক্তির অবদানের চিহ্ন এবং মাত্রা উভয়ই কণাগুলি স্ব-একত্রিত সিস্টেম গঠন করে কিনা তার উপর প্রভাব ফেলতে পারে (একটি নেতিবাচক মুক্ত শক্তি স্বতঃস্ফূর্ততা এবং স্ব-সমাবেশকে চালিত করবে)। এটা মনে করা হয় যে এই লাইক-চার্জ আকর্ষণগুলি ন্যানোমিটার-স্কেল জৈবিক প্রক্রিয়াগুলির জন্য দায়ী, যেমন দেহে ম্যাক্রোমোলিকিউলগুলির বায়োমোলিকুলার ভাঁজ।

অধ্যয়নের প্রভাব সম্পর্কে জিজ্ঞাসা করা হলে, কৃষ্ণান বলেছেন যে "প্রধান উন্মুক্ত সীমান্ত হল কীভাবে এই মিথস্ক্রিয়া জীববিদ্যাকে প্রভাবিত করে। জীববিদ্যা চার্জ সঙ্গে লোড করা হয়. এই শক্তিগুলি হল ভিত্তি যার উপর অণুগুলির মধ্যে মিথস্ক্রিয়া চলে, তারা যেভাবে একত্রিত হয় তাকে প্রভাবিত করে, ছোট জায়গায় প্যাকেজ করা হয় এবং শেষ পর্যন্ত তাদের কার্য সম্পাদন করে।"

"এগুলি সবচেয়ে উত্তেজনাপূর্ণ দিকনির্দেশ, এবং আমি আশা করি যে আমরা সাধারণ এলাকায় অন্তত কিছু আকর্ষণীয় প্রশ্নগুলি অনুসরণ করতে সক্ষম হব," কৃষ্ণান যোগ করেন।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/scientists-discover-that-like-charged-particles-can-sometimes-attract/