Cercetătorii au legat, în mod întâmplător, cel mai strâns nod făcut vreodată, depășind recordul existent până în prezent în Cartea Recordurilor Guinness.
Remarcabila încâlcitură microscopică conține doar 54 de atomi care se răsucesc de trei ori într-un buclă împletită numită nod „trifoi”, fără capete libere. Acest model în formă de „trifoi” este cel mai simplu dintre nodurile considerate neobişnuite și este fundamental pentru teoria matematică a nodurilor.
În anul 2020, chimiștii din China au instruit o catenă de 69 de atomi să treacă de trei ori peste ea însăși pentru a forma trifoiul. Acum, cercetătorii de la Universitatea de Vest din Ontario (Canada) și de la Academia Chineză de Științe și-au unit forțele și au doborât acel record.
Pe măsură ce raportul dintre atomi și „suprapuneri” scade, rezistența nodului molecular crește. Nodul creat în anul 2020 are un raport de suprapuneri de 23. Nodul actual realizat de cercetători are un raport de 18.[sursa]
Chimiștii au legat cel mai strâns nod din lume
Cele mai multe noduri moleculare organice au un raport de suprapuneri cuprins între 27 și 33. Deși experții nu sunt siguri cât de mici sau de strânse pot face nodurile cu un singur șir, calculele cuantice sugerează că structura trifoiului cea mai stabilă are aproximativ 50 de molecule, ceea ce înseamnă că ne apropiem de limita teoretică.
Reușind să creeze cel mai strâns nod, experții sunt aproape ca niciodată de nodurile microscopice care se formează natural în ADN, ARN și diverse proteine din corpul nostru. Mai mult, înțelegerea modului în care se formează noul nod i-ar putea ajuta pe oamenii de știință să construiască plastice și polimeri cu proprietăţi mai bune.
„Nodurile moleculare, a căror sinteză prezintă multe provocări, pot juca roluri importante în structura și funcția proteinelor, precum și în materiale moleculare utile, ale căror proprietăți depind de dimensiunea structurii noduroase.”, explică echipa de cercetare.[sursa]
Nodul a fost creat întâmplător
Ca în cazul multor altor descoperiri științifice, şi aceasta a fost o întâmplare fericită. Chimiștii, conduși de către Richard Puddephatt, au fost ocupați cu crearea de acetiluri metalice în laborator, care sunt alchini (un tip de hidrocarbură) cu hidrogen îndepărtat de la capăt. Acest produs final este foarte util, deoarece îi poate ajuta pe oamenii de știință să efectueze reacții chimice organice.
Atunci când conectau acetilura de aur cu o altă structură de carbon numită ligand de difosfenă, echipa a creat neașteptat un „nod trifoi” în loc de o catenă de aur. Încă din anul 1989, chimiștii încearcă să lege noduri moleculare ghidând lanțuri elicoidale într-o structură dorită cu ajutorul ionilor de metal.
În anul 2020, de exemplu, chimiștii au legat cel mai strâns nod trifoi de atunci utilizând atomi de metal pentru a „plia și împleti” șirul molecular. Atunci când acești atomi de metal sunt îndepărtați la sfârșitul procesului, nodul nu poate fi dezlegat.
Cel mai nou „nod metalic” de aur este diferit pentru că se asamblează singur. „Este un sistem destul de complicat și, sincer, nu știm cum se întâmplă”, a declarat Puddephatt. El și colegii săi speră că nodul lor va „oferi o motivație puternică pentru a urmări structuri similare, dar, sperăm, mai robuste, prin auto-asamblare” în viitor.
Abonaţi-vă la newsletter folosind butonul de mai jos, pentru a primi gratuit o notificare pe email atunci când publicăm un articol nou:
