Новий рекорд. Хіміки створили із золота найтугіший вузол в історії: він складається з 54 атомів

У журналі Nature Communications було презентовано результати нового дослідження хіміків із Китаю та Канади. Повідомляється, що вчені змогли випадково створити мікроскопічний вузол, який складається всього з 54 атомів. Ці атоми тричі скручуються та переплітаються в петлю без вільних кінців, відому як вузол-трилисник. Така форма — це найпростіший вузол, що лежить в основі математичної теорії вузлів, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

4 роки тому китайські хіміки змогли створити вузол із ланцюжків атомів, що перетинаються тричі, з утворенням вузла-трилисника, який складався з 69 атомів. Тепер же китайські та канадські вчені змогли побити цей рекорд.

Нове відкриття було зроблено абсолютно випадково. Учені працювали над створенням ацетилінідів металів, різновидом вуглеводнів під назвою алкіни. Коли хіміки з'єднали ацетилінід золота з іншою вуглецевою сполукою під назвою дифосфіновий ліганд, то несподівано для себе вчені створили вузол-трилисник замість ланцюжка або катенана.

У 2020 році вчені створили найтугіший на той момент вузол, використовуючи атоми металів, щоб скласти й переплести молекулярну нитку. Коли ці атоми металу видаляються наприкінці процесу, вузол неможливо розв'язати. Але новий вузол із золота відрізняється тим, що він збирається сам. Науковці кажуть, що це досить складна система, і вони поки точно не знають, як це відбувається.

За словами хіміків, у міру того, як співвідношення атомів до зворотних перетинів зменшується, міцність молекулярного вузла стає сильнішою. Наприклад, вузол, створений 4 роки тому, мав коефіцієнт перетину ланцюжків 23. Але новий найтугіший вузол в історії має коефіцієнт перетину 18. Узагалі більшість органічних молекулярних вузлів мають коефіцієнт перетину від 27 до 33. Вважається, що найстабільніша структура вузла-трилисника може містити 50 атомів, тож науковці наблизилися до цієї теоретичної межі.

Результати нового дослідження наближають учених до створення мікроскопічних вузлів, які природним чином утворюються в ДНК, РНК та різних білках тіла людини. Також це досягнення покращує розуміння того, як новітні форми вузлів допоможуть ученим створювати якісніші пластмаси та полімери.

Автори дослідження сподіваються, що їхній вузол забезпечить сильну мотивацію для створення подібних структур і навіть тугіших вузлів шляхом самостійного складання в майбутньому.

Фокус уже писав про те, що хіміки створили найгладшу поверхню, на якій не затримується навіть рідина.

Також Фокус писав про те, що вчені створили експеримент, за допомогою якого можна перетворити світло на матерію.