Самый маленький тройной узел в мире

Специалисты создали самый сложный в мире молекулярный узел из одной единственной молекулы.

Самый сложный узел, состоящий всего лишь из 324 атомов, создан исследовательской группой под руководством Дэвида Ли (David Leigh) из Манчестерского университета. Специалисты изготовили единую сплошную молекулярную нить, пересекающую себя в общей сложности девять раз, используя в качестве основы шесть атомов железа.

На таких структурах специалисты разрабатывают методы создания с атомной точностью больших и сложных наноструктур, чтобы регулировать структуру будущих материалов и производить их со свойствами, не имеющими сегодня себе равных. Молекулярные узлы, вероятно, играют также определенную роль в природе, например, в РНК и ДНК .

Для создания этих структур командой Ли были так сконструированы молекулы-предшественники, чтобы шесть из них точно легли вокруг атомов железа. На следующем этапе химические реакции связали друг с другом двенадцать свободных концов в соответствии с их пространственным расположением, чтобы возникла закрученная узлом единая нить. Таким же способом была создана создала еще одна структура, состоящая из трех переплетающихся и скрученных колец.

Теория узлов относится к топологии, ветви математики, которая занимается пространственными отношениями геометрических объектов. Молекулярные узлы демонстрируют удивительную связь между органической химией и физикой. Уже несколько лет эксперты твердых тел изучают топологические материалы, в которых атомная структура подчиняется не специальным пространственным правилам, а поведению электронов.

Источник: spektrum.de