Gleiche Ladungen können sich gegenseitig anziehen

[Frank]

Eine rätselhafte Verletzung elektromagnetischer Regeln hat eine überraschende Erklärung. Wasser hilft gleichen Ladungen, sich anzuziehen. Der Effekt hat weit reichende Auswirkungen auf Chemie und Biologie.

Die Entdeckung hat weit reichende Folgen für Phänomene wie die Bildung von Kristallen oder Wechselwirkungen zwischen Proteinen.

Schon länger ist speziell in der Biologie bekannt, dass sich gleich geladene Moleküle oder gar größere Strukturen manchmal anzuziehen scheinen. Was fehlte, war aber eine Erklärung dafür

https://www.spektrum.de/news/gleiche-la ... en/2209055

Vielleicht liegt ja das das Geheimnis des Lebens.......

[seeker]

Es gibt nicht "das Eine Geheimnis des Lebens", aber jedenfalls interessant, dieser Puzzlestein...

Aus dem Artikel:

A charge-dependent long-ranged force drives tailored assembly of matter in solution
(Eine ladungsabhängige weitreichende Kraft treibt die maßgeschneiderte Anordnung von Materie in Lösung an)
https://www.nature.com/articles/s41565-024-01621-5

Abschluss

Diese Studie liefert überzeugende Belege für eine völlig andere Sicht auf interpartikuläre und intermolekulare Wechselwirkungen mit allgemeinen Auswirkungen auf die Selbstorganisation und Clusterbildung von Materie in Lösung, die beispielsweise sogar für die Entstehung des Lebens relevant sind 48 .

https://www.nature.com/articles/s41565-024-01621-5 (übersetzt ins Deutsche)

Interessanterweise auch pH-abhängig, diese Geschichte. Wobei die meisten Effekte scheints im µm-Bereich auftreten. Das ist schon sehr groß, im Vergleich zu Atomen/ Molekülen (nm-Bereich). Wobei eben wohl nicht nur, wie in Abb. 6 dargestellt.

Hier gehts dann weiter [48]:

Physical Principles and Extant Biology Reveal Roles for RNA-Containing Membraneless Compartments in Origins of Life Chemistry
(Physikalische Prinzipien und vorhandene Biologie enthüllen die Rolle RNA-haltiger membranloser Kompartimente in der Entstehung der Lebenschemie)
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.biochem.8b00081

Leider hinter einer Bezahlschranke.

[Frank]

Es gibt nicht "das Eine Geheimnis des Lebens", aber jedenfalls interessant, dieser Puzzlestein...

Ich denke schon das man diesen "Knaller", wenn er sich als gesichert behaupten sollte, als das Geheimnis des Lebens bezeichnen kann.
Hier wird nämlich eines der Grundgerüste der Physik ausgehebelt. Nämlich das gleiche Ladungen sich abstoßen.
Ein Prozess, dass bis nur nachhaltig Sterne bewältigen bei der Fusion. Und unter welchem Aufwand?
Hier wurde aber anscheinend vom Leben ein Weg gefunden, diese Physik zu umgehen.
Und das wäre wahrlich ein Geheimnis. Würde es doch am Ende des Tages bedeuten, dass Leben ist ein Anomalie, sogar in einem Punkt abgekoppelt von der heiligen Physik.

[Skeltek]

Verstehe nicht ganz, was daran neu sein soll. Vielleicht war dies den Meisten nicht wert ein Paper darüber zu schreiben... für mich war der Zusammenhang immer mehr als offensichtlich, wobei das hier nicht arrogant erscheinen soll.
Es ist lediglich eine Erweiterung der Dipolarität des Wassers und entsprechender Konsequenzen. Selbst elektrisch neutrale Teilchen können sich gegenseitig anziehen, was man an vielen Dipolen sieht - eine Besondere Ausprägung sind natürlich die Van der Waals Brücken beim Wasser.
Am Ende liegt es lediglich an der Form des Gefälles des elektrischen Potentials um das Teilchen herum. Beim Wasser ist der Effekt einfach stärker... und geladene Teilchen drumherum ordnen sich daran an (Anziehung von Ladung und Dipol) und werden ein entlastender Teilnehmer bei der elektrischen Feldverteilung.

[Frank]

Verstehe nicht ganz, was daran neu sein soll. Vielleicht war dies den Meisten nicht wert ein Paper darüber zu schreiben... für mich war der Zusammenhang immer mehr als offensichtlich, wobei das hier nicht arrogant erscheinen soll.
Es ist lediglich eine Erweiterung der Dipolarität des Wassers und entsprechender Konsequenzen. Selbst elektrisch neutrale Teilchen können sich gegenseitig anziehen, was man an vielen Dipolen sieht - eine Besondere Ausprägung sind natürlich die Van der Waals Brücken beim Wasser.
Am Ende liegt es lediglich an der Form des Gefälles des elektrischen Potentials um das Teilchen herum. Beim Wasser ist der Effekt einfach stärker... und geladene Teilchen drumherum ordnen sich daran an (Anziehung von Ladung und Dipol) und werden ein entlastender Teilnehmer bei der elektrischen Feldverteilung.

Ich glaube es geht hier nicht nur allein um Wasser, denn der Effekt in selbigen ist, wie du angemerkt hast, schon bekannt.

Das führt dazu, dass die negativ geladenen Nanoteilchen in Wasser durch ihre Anziehung geordnete Gruppen bilden. Positiv geladene Teilchen dagegen erfahren in Wasser keinen solchen Energiegewinn, sie stoßen sich weiterhin ab.

In Alkohol sieht es aber wohl anders aus.

Das ändert sich jedoch in Alkohol. Dessen Moleküle ordnen sich an Oberflächen so an, dass sie ihre positiv und negativ geladenen Bereiche entgegengesetzt zu denen des Wassers ausrichten. Entsprechend hat auch der Effekt ihrer Umordnung das umgekehrte Vorzeichen: Positive Ladungen ziehen sich gegenseitig an, negative nicht.

https://www.spektrum.de/news/gleiche-la ... en/2209055

[Skeltek]

Glaube das hängt halt stark ab, wie sich die Teilchen als Atom- oder Molekül-Verbund im Raum anordnen. Die Teilchen bewegen sich ja auch oder rotieren... und dann ist eben auch die Frage ob mehr 'Oberfläche' bzw Seiten des Moleküls im Durchschnitt eher negativ/positiv sind und in die Richtung des anderen Teilchens zeigen.
Angenommen ein Planet rotiert unter einem Satelliten hinweg... der Satellit wird ja auch nicht immer zur Massenmitte angezogen, sondern die unterschiedliche Massendichte bzw Verteilung bewirkt, dass Objekte in gleicher Entfernung zum Mittelpunkt unterschiedlich stark angezogen werden.
Ist jetzt zwar nicht dasselbe bei der Gravitation, aber es zeigt halt, dass Teilchen nicht als punktförmig angenommen werden dürfen, sondern sich die räumliche Anordnung auf die Effekte auswirkt.