Objetos com cargas elétricas opostas se atraem e objetos com mesma carga elétrica se repelem, certo?

Hum... not quite sure. William Ristenpart, da Universidade da Califórnia, Davis, estava estudando os efeitos que as cargas elétricas têm sobre gotinhas de água suspensas em óleo.

Quando as gotinhas com cargas opostas fazem o que se espera delas, o fenômeno é um espetáculo de leveza e plasticidade:

As pequenas se atraem e,
flexíveis como são,

eventualmente se tocam.
No toque se reconhecem

No toque se unem
E viram uma.

Como há muito a ciência aboliu formas não-enfadonhas de expressão, dá para falar de forma mais direta: Como as gotas são maleáveis, a atração as deforma, criando cones de Taylor em sua superfície. Os cones se tocam, formando uma ponte entre as duas, que finalmente coalescem.

Mas o final não é tão feliz se as duas gotinhas tiverem a personalidade muito forte - vale dizer, se a carga elétrica de cada uma delas for muito elevada. Mesmo com personalidades (cargas) opostas, elas não apenas não se unirão, como se repelirão como rotineiramente acontece com as gotas com cargas de mesmo sinal.

A diferença no comportamento está ligada à anatomia, ao formato que se pode observar na superfície de cada um dos corpos (das gotinhas). O mistério para que as duas se afastem está no formato preciso dos seus cones de Taylor.

Quando as gotinhas portam cargas baixas ou moderadas, seus cones são relativamente curtos e largos, com um grande ângulo em suas extremidades. Se, ao contrário, elas têm cargas elevadas, então se atraem com tanta intensidade que seus cones se tornam compridos e finos, com um pequeno ângulo nas extremidades.

A diferença é crucial. Quando as gotinhas se tocam, o campo elétrico externo torna-se desprezível no ponto de contato, de forma que sua eventual união dependerá inteiramente do formato da frágil ponte que tenta se estabelecer entre as duas.

Se a ligação é feita por meio de cones curtos e largos, então a tensão - superficial do líquido, mas nada superficial do momento - fará com que se unam e se transformem indissoluvelmente em uma.

Naquelas oportunidades, contudo, em que a ponte que tende a unir os corpos é projetada e fina, a tensão superficial puxará de volta os cones para sua posição de repouso, quebrando a ponte, e eliminando qualquer possibilidade de junção. Sem uma força (elétrica) capaz de manter juntos esses corpos (gotas, ou seriam gotos?), eles se repelem ferozmente.

Esta não é uma lei férrea, contudo. Os pesquisadores descobriram a repulsão acontece em casos de "ângulos críticos", ligados a personalidades específicas ("cargas críticas"). Somente acima de uma personalidade-limite carga crítica, os ângulos não combinarão, e a união definitivamente não ocorrerá.

A descoberta dessa "lei de repulsão de cargas opostas" é importante para uma série de aplicações práticas, entre elas a separação de água e óleo e vários processos de mistura de líquidos e utilização de fluidos por aspersão (spray), como a aplicação de tintas, produção de fibras sintéticas etc.

Quem se interessa pelo clima (clima mesmo, aquele da natureza) acredita que o efeito pode estar presente na formação das nuvens, na evaporação e condensação, provavelmente sendo um elemento a ser incorporado nos modelos climáticos.

Na verdade, é muito difícil, se não impossível, julgar todas as implicações de ligações e uniões entre diferentes e entre iguais. Esta permanecerá uma questão privada de cada campo da ciência e da tecnologia, devendo ser analisada caso a caso. Mas é sabido que sua ocorrência é largamente disseminada, ocasionalmente ocorrendo onde não se poderia imaginar quando se tem em mente apenas as velhas leis.

Fonte: W. D. Ristenpart, J. C. Bird, A. Belmonte, F. Dollar, H. A. Stone. Non-coalescence of oppositely charged drops. Nature 461, 377-380 17 September.
2009.