Un grupo de expertos de la Universidad de Luxemburgo ha demostrado que un tipo de fuerza que contribuye a que las moléculas se unan, tiene también un lado oscuro: puede separar a las mismas moléculas.
A principios del siglo pasado el físico holandés Johannes D. van der Waals describió las fuerzas que hoy llevan su nombre. Estas son principalmente de atracción, pero cuando se ejerce una presión determinada, pueden ser repulsivas.
Para comprender un poco mejor cómo funcionan estas fuerzas se puede pensar en los electrones, partículas cargadas negativamente que se mueven alrededor de un núcleo cargado positivamente. Este movimiento los lleva a inclinarse por ocupar ciertas áreas del átomo más que otras, dependiendo de la repulsión de otros electrones y de la distancia con el núcleo entre otros factores. Las moléculas que tienen átomos de tamaños que no coinciden, por ejemplo el agua con diminutos átomos de hidrógeno y sus primos de oxígeno, al menos un tercio más grandes, tienen una constante batalla, de atracción y repulsión, por los electrones que comparten.
Este nuevo estudio, liderado por Alexandre Tkatchenko, predice que la fuerza repulsiva, hasta ahora solo producida en determinadas circunstancias, puede no necesitar de la presión para llevarse a cabo. Aplicando un modelo que imita cómo las cargas de las partículas se polarizaban bajo ciertas condiciones y comparando los hallazgos con experimentos, el equipo de Tkatchenko demostró que las fuerzas de van der Waal pueden ser repulsivas aún en los momentos en los que solo debían atraer.
«Hasta ahora, los libros de texto señalaban que las fuerzas son casi exclusivamente de atracción – explica Tkatchenko en un comunicado –, pero hemos detectado que también pueden ser repulsivas”. El hallazgo, publicado en Physical Review Letters, no solo tiene relevancia académica, también tendría implicaciones en el desarrollar nuevos productos farmacéuticos, avances en tecnología de desalinización e incluso mover moléculas en torno a nuevas formas de nanotecnología.
Juan Scaliter
