p As interações de Van der Waals entre as moléculas estão entre as forças mais importantes da biologia, física, e química, pois eles determinam as propriedades e o comportamento físico de muitos materiais. Por muito tempo, considerou-se que essas interações entre moléculas são sempre atrativas. Agora, pela primeira vez, Mainak Sadhukhan e Alexandre Tkatchenko, da Unidade de Pesquisa em Física e Ciência dos Materiais da Universidade de Luxemburgo, descobriram que, em muitas situações bastante comuns na natureza, a força de van der Waals entre duas moléculas se torna repulsiva. Isso pode levar a uma mudança de paradigma nas interações moleculares. p "Os livros didáticos até agora pressupunham que as forças são apenas atrativas. Para nós, a questão interessante é se você também pode torná-los repulsivos, "O professor Tkatchenko explica." Até recentemente, não havia evidências na literatura científica de que as forças de van der Waals também pudessem ser repelentes. "Agora, os pesquisadores mostraram em seu artigo, publicado na renomada revista científica Cartas de revisão física , que as forças são, na verdade, repulsivos quando ocorrem em confinamento.

p A onipresente força de van der Waals foi explicada pela primeira vez pelo físico germano-americano Fritz London em 1930. Usando a mecânica quântica, ele provou a natureza puramente atrativa da força de van der Waals para quaisquer duas moléculas interagindo no espaço livre. "Contudo, na natureza, as moléculas, na maioria dos casos, interagem em espaços confinados, como células, membranas, nanotubos, etc. Nesta situação particular, As forças de van der Waals se tornam repulsivas em grandes distâncias entre as moléculas, "diz o professor Tkatchenko.

p Mainak Sadhukhan, o co-autor do estudo, desenvolveram um novo método de mecânica quântica que lhes permitiu modelar as forças de van der Waals em confinamento. "Poderíamos racionalizar muitos resultados experimentais anteriores que permaneceram sem explicação até agora. Nossa nova teoria permite, pela primeira vez, para uma interpretação de muitos fenômenos interessantes observados para moléculas sob confinamento, "Mainak Sadhukhan diz.

p A descoberta pode ter muitas implicações potenciais para a entrega de moléculas farmacêuticas nas células, dessalinização e transporte de água, e automontagem de camadas moleculares em dispositivos fotovoltaicos.

p O grupo de pesquisa do Prof Tkatchenko está trabalhando em métodos que modelam as propriedades de uma ampla gama de interações intermoleculares. Somente em 2016, eles descobriram que a verdadeira natureza dessas forças de van der Wals difere da sabedoria convencional em química e biologia, já que devem ser tratados como um acoplamento entre ondas, em vez de atração mútua (ou repulsão) entre partículas.