Найменший і найтугіший вузол у світі нещодавно змогли випадково створити вчені з Канади та Китаю. Вони зібрали його всього з 54 атомів, отримавши молекулу золота й обігнавши першу сходинку в Книзі рекордів Гіннеса.
Дивіться також Вода в пляшках містить у 100 разів більше мікропластику, ніж очікувалося
Деталі експерименту
Молекулярні вузли не зав'язуються у звичному сенсі слова. Хіміки створюють структуру, за якою потім синтезують молекулу — якщо вдається, то атоми самі збираються в потрібній послідовності і з певними типами сполук. Найпростіший вузол — у формі трилистої конюшини, у нього всього три перетини без вільних кінців.
До цього експерименту найменший металевий вузол-трилисник, що утворився в результаті самозбирання, складався з 69 атомів. При цьому поки незрозуміло, наскільки маленьким взагалі може бути такий вузол — вважається, що для цього потрібно щонайменше 50 атомів.
Як і багато інших наукових проривів, це відкриття стало щасливою випадковістю. Хімік Річард Паддефатт розповів про те, як сталася ця несподівана подія. Він з колегами працював у лабораторії над зовсім іншим завданням.
Команді вдалося синтезувати трилисник із 54 атомами в основному ланцюзі замість золотого ланцюга (катенану). Вузол отримали шляхом самозбірки ланок ацетиліду золота й дифосфінового ліганду. Фактично, у вузлі всього шість атомів золота, решта — допоміжні речовини, що забезпечують саму можливість "зав'язування".
Характеристика за допомогою дифракції рентгенівських променів монокристала дає переконливі докази того, що Au6 являє собою водночас найменший і найтугіший молекулярний вузол, відомий сьогодні,
– кажуть автори про результати роботи.
На цій схемі показано процес збирання вузла і кінцевий результат / Фото Чживень Лі
При цьому вчені відзначають, що отримана молекула менш стабільна, ніж звичайна з двома атомами золота Au2. Зокрема через цю нестабільність отримати вузол було дуже складно: фактично, успішна спроба була справою випадку.
Розуміння того, як утворюються нові вузли, може допомогти вченим створювати кращі пластмаси та полімери, а також краще розібратися в нашій власній біології.