سائنس دانوں نے دریافت کیا کہ جیسے چارج شدہ ذرات کبھی کبھی اپنی طرف متوجہ کر سکتے ہیں – فزکس ورلڈ

<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=""الیکٹرو سولویشن فورس" پانی میں معلق منفی چارج شدہ سیلیکا مائیکرو پارٹیکلز ہیکساگونل کلسٹرز بنانے کے لیے ایک دوسرے کو اپنی طرف متوجہ کرتے ہیں۔ (بشکریہ: ژانگ کانگ)”>

چھوٹی عمر سے، ہمیں اسکول میں سکھایا جاتا ہے کہ چارجز کی طرح - چاہے دونوں مثبت ہوں یا دونوں منفی - ایک دوسرے کو پیچھے ہٹا دیں گے، جب کہ مخالف چارجز اپنی طرف متوجہ ہوں گے۔ یہ پتہ چلتا ہے کہ بعض شرائط کے تحت، جیسے الزامات اصل میں ایک دوسرے کو اپنی طرف متوجہ کر سکتے ہیں. حال ہی میں شائع ہونے والے کام میں فطرت نانو، آکسفورڈ یونیورسٹی کے محققین نے حل میں ایک جیسے چارج شدہ ذرات کی کشش کا مظاہرہ کیا ہے۔

معروف سائنسدان کے لیے سفر شروع ہوا۔ مادھوی کرشنن واپس 2000 کی دہائی کے وسط میں، جب وہ "جیسے چارج کشش کا مسئلہیہ مطالعہ کرتے ہوئے کہ ڈی این اے مالیکیول کس طرح کٹے ہوئے خانوں میں نچوڑتے ہیں۔ یہ توقع کی جا رہی تھی کہ ڈی این اے پینکیک جیسی جیومیٹری میں چپٹا ہو جائے گا، لیکن اس کے بجائے یہ باکس کے کنارے کے ساتھ سیدھ میں آ گیا۔ بغیر کسی بیرونی قوتوں کو لاگو کیے، صرف ایک وضاحت یہ تھی کہ ڈی این اے باکس کی طرف متوجہ ہوا، باوجود اس کے کہ ان دونوں پر منفی چارج کیا گیا۔ اس طرح، اس بات میں دلچسپی کہ کس طرح کشش اور پسپائی نہیں ہوسکتی ہے جیسا کہ وہ پیدا ہوا تھا۔

جیسے چارج کا مسئلہ اگرچہ نیا علم نہیں ہے۔ گزشتہ برسوں میں مختلف سائنسدانوں نے یہ سمجھانے کی کوشش کی ہے کہ چارجز کس طرح اپنی طرف متوجہ کر سکتے ہیں، کچھ ابتدائی کاموں کے ساتھ Irving Langmuir واپس 1930s میں.

ان علاقوں میں سے ایک جہاں لائیک چارج کشش سب سے زیادہ دیکھی جاتی ہے وہ سیالوں کے اندر ہے، اور سیالوں کے ساتھ ٹھوس مادے کا تعامل۔ کرشنن بتاتے ہیں، "مجھے ایک سائنسدان کے طور پر اپنی رفتار کے آغاز میں ہی اس مسئلے کا سامنا کرنا پڑا طبیعیات کی دنیا. "مشاہدات کو مدنظر رکھتے ہوئے، سیال مرحلے میں ایک بنیادی اور مرکزی رجحان کی موجودہ تفہیم سے اس طرح کی بنیادی روانگی شامل ہے، مسئلہ سے منہ موڑنا کبھی بھی ایک آپشن نہیں ہوگا۔"

سیالوں میں جیسے چارجز کی کشش کئی بار ملٹی ویلنٹ آئنوں کا استعمال کرتے ہوئے دیکھی گئی ہے، لیکن یہ مشہور آئنک انواع ہیں جو DLVO (Derjaguin–Landau–Verwey–Overbeek) تھیوری سے مستثنیٰ ہیں – یہ توقع کہ لائیک چارجڈ مالیکیول لمبی رینج پر پیچھے ہٹ جائیں گے۔ جب وین ڈیر والز کی قوتیں مالیکیولز کے درمیان تعاملات کو متاثر کرنے کے لیے بہت کمزور ہوتی ہیں۔

تاہم، متعدد مالیکیولز جن سے DLVO تھیوری کے اصولوں پر عمل کرنے کی توقع کی جاتی ہے - جیسے کہ نیوکلک ایسڈز، لائپوسومز، پولیمر اور آبی ذرائع ابلاغ میں کولائیڈل ذرات - جیسے چارجز موجود ہونے پر کسی حد تک کشش رکھتے ہوئے دکھایا گیا ہے۔

کچھ جیسے الزامات کیوں اپنی طرف متوجہ کرتے ہیں؟

سالوینٹس کے اندر چارج کشش کے موجودہ نظریات سیال کو ایک تسلسل سمجھتے ہیں لیکن سالوینٹ کی کچھ باریک تفصیلات کو نظر انداز کرتے ہیں اور یہ کہ یہ ٹھوس انٹرفیس کے ساتھ کیسے تعامل کرتا ہے۔ تاہم، نئے نظریات یہ بتاتے ہیں کہ ایک انٹرفیس میں سالوینٹ کا رویہ دو چارج لے جانے والی اشیاء کی کل تعامل سے پاک توانائی پر اہم اثر ڈالتا ہے جب وہ ایک دوسرے کے قریب آتے ہیں۔

کرشنن اور ساتھیوں کے تازہ ترین مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ سالوینٹس ایک غیر متوقع لیکن اہم کردار ادا کرتا ہے انٹر پارٹیکل تعاملات میں اور چارج ریورسل سمیٹری کو توڑ سکتا ہے۔ ٹیم نے یہ بھی پایا کہ انٹرپارٹیکل تعاملات کی ڈگری جس کے لئے سالوینٹ ذمہ دار ہے اس کا انحصار حل کے پی ایچ پر ہے۔

محققین نے روشن فیلڈ مائکروسکوپی کا استعمال ٹھوس ذرات کی ایک رینج کی جانچ کرنے کے لیے کیا، بشمول غیر نامیاتی سلکا، پولیمرک ذرات، اور پولی الیکٹرولائٹ- اور پولی پیپٹائڈ لیپت سطحیں، مختلف سالوینٹس کے اندر۔ انہوں نے پایا کہ ایک آبی محلول میں، منفی چارج شدہ ذرات ایک دوسرے کو اپنی طرف متوجہ کرتے ہیں اور کلسٹرز بناتے ہیں، جبکہ مثبت چارج والے ذرات پیچھے ہٹ جاتے ہیں۔ تاہم، سالوینٹس میں جن کے انٹرفیس میں الٹا ڈوپول ہوتا ہے - جیسے الکوحل - اس کے برعکس سچ تھا: مثبت چارج شدہ ذرات ایک دوسرے کو اپنی طرف متوجہ کرتے ہیں اور منفی چارج شدہ ذرات کو پیچھے ہٹا دیا جاتا ہے۔

کرشنن کہتے ہیں، "نتائج ان بنیادی اصولوں کی ایک بڑی دوبارہ انشانکن تجویز کریں گے جن کے بارے میں ہم یقین رکھتے ہیں کہ مالیکیولز اور ذرات کے تعامل کو کنٹرول کرتے ہیں، اور یہ کہ ہم اپنی اسکولنگ اور تعلیم کے ابتدائی مرحلے میں سامنا کرتے ہیں،" کرشنن کہتے ہیں۔ "مطالعہ ایک ایسی ایڈجسٹمنٹ کو سامنے لاتا ہے جس کی ضرورت کو ہم 'درسی کتاب کے اصول' کے طور پر سمجھتے ہیں۔"

اسی طرح کے چارجز کے ایک دوسرے کو اپنی طرف متوجہ کرنے کی وجہ سالوینٹس سے منسوب ہے جس کا انٹر پارٹیکل تعاملات پر بڑا اثر ہوتا ہے، جو محلول میں جیسے چارج شدہ ذرات کو بے ساختہ جمع کر سکتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ انٹرفیس پر برقی چارج کی مشترکہ کارروائی اور مقامی انٹرفیشل سالویشن ڈھانچہ محلول میں منفی چارج شدہ فنکشنل گروپس کے درمیان ایک "الیکٹرو سولویشن فورس" پیدا کرتا ہے، جس کی وجہ سے ذرات ایک دوسرے اور کلسٹر کو اپنی طرف متوجہ کرتے ہیں۔

ٹیم نے یہ بھی پایا کہ مفت توانائی کی شراکت کی نشانی اور وسعت دونوں کا اثر اس بات پر پڑ سکتا ہے کہ آیا ذرات خود سے جمع شدہ نظام بناتے ہیں (ایک منفی آزاد توانائی بے ساختہ اور خود کو جمع کرے گی)۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ یہ جیسے چارج پرکشش مقامات نینو میٹر پیمانے پر حیاتیاتی عمل کے لیے ذمہ دار ہیں، جیسے کہ جسم میں میکرو مالیکیولز کی بائیو مالیکیولر فولڈنگ۔

مطالعہ کے اثرات کے بارے میں پوچھے جانے پر، کرشنن کہتے ہیں کہ "بڑی کھلی سرحد یہ ہے کہ یہ تعامل حیاتیات کو کیسے متاثر کرتا ہے۔ حیاتیات چارج سے بھری ہوئی ہے۔ یہ قوتیں بنیاد ہیں جن پر مالیکیولز کے درمیان تعاملات ہوتے ہیں، ان کے اکٹھے ہونے کے طریقے پر اثر انداز ہوتے ہیں، چھوٹی جگہوں میں پیک کیے جاتے ہیں، اور بالآخر اپنا کام انجام دیتے ہیں۔"

کرشنن مزید کہتے ہیں، "یہ سب سے دلچسپ سمتیں ہیں، اور مجھے امید ہے کہ ہم عام علاقے میں کم از کم کچھ دلچسپ سوالات کا پیچھا کرنے کے قابل ہو جائیں گے۔"

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/scientists-discover-that-like-charged-particles-can-sometimes-attract/