رکورد محکم ترین گره دنیا شکسته شد - کنفرانس هکا

تینا مزدکی: گره کوچک و محکمی که دانشمندان به طور اتفاقی ساختند از نوعی در هم تنیدگی میکروسکوپی تنها با 54 اتم تشکیل شده است. این اتم ها سه بار به دور خود می پیچند و به حلقه ای که به آن گره ترفویل می گویند تبدیل می شوند، این گره هیچ راهی برای باز شدن ندارد. شاید از نظر شما این گره که شبیه نوعی شبدر سه برگ، گره ای بی اهمیت باشد اما برای نظریه گره ریاضی یک دستاورد بنیادی است.

در سال 2020، شیمیدانان در چین زنجیره ای متشکل از 69 اتم را ساختند که سه بار از روی خود عبور می کرد. اکنون، محققان دانشگاه وسترن انتاریو در کانادا و آموزشگاه علوم چین با یکدیگر متحد شده اند و این رکورد را شکسته اند.

با کاهش نسبت اتم ها، قدرت مولکولی قوی تر می گردد و گره ایجاد شده در سال 2020 دارای نسبت BCR 23 است اما گره ای که به تازگی ساخته شده نسبت BCR 18 را می گیرد. بیشتر گره های مولکولی آلی دارای BCR بین 27 تا 33 هستند. در حالی که متخصصان مطمئن نیستند که چقدر می توانند گره های تک رشته ای امثال این را بسازند، اما محاسبات شیمیایی کوانتومی نشان می دهد که پایدارترین ساختار سه لایه حدود 50 مولکول طول دارد و این به این معنی است که آن ها در حال نزدیک شدن به حد تئوریک هستند.

شاهکار اخیر، کارشناسان را بیش از هر زمان دیگری به گره های میکروسکوپی که به طور طبیعی در DNA، RNA و پروتئین های مختلف در بدن ما تشکیل می گردد، نزدیک می نماید. درک چگونگی شکل گیری جدیدترین گره ها حتی می تواند به دانشمندان در ساخت پلاستیک ها و پلیمرهای بهتر یاری کند. به گفته این تیم، گره های مولکولی که سنتز آن ها چالش های زیادی را به همراه دارد، می توانند نقش مهمی در ساختار و عملکرد پروتئین و مواد مولکولی مفید داشته باشند، چراکه خواص آن ها به مقدار ساختار گره آن ها بستگی دارد.

مانند بسیاری از پدیده های علمی این پدیده نیز اتفاقی اتفاق افتاده است. محققان در حالی که بر روی ایجاد استیلیدهای فلزی در آزمایشگاه کار می کردند، به این رویداد مهم دست پیدا کردندو این برای آن ها بسیار مفید است زیرا می تواند به دانشمندان در انجام واکنش های شیمیایی آلی یاری کند.

هنگام اتصال استیلید طلا با ساختار کربن دیگری به نام لیگاند فسفین، این تیم به طور غیرمنتظره ای به جای یک زنجیره طلایی یا کاتنان، یک گره سه لایه ایجاد کردند. از سال 1989، شیمیدانان سعی داشتند با گره زدن یون های فلزی به ساختار مولکولی مورد نظر خود برسند. حتی در سال 2020، شیمیدان ها با استفاده از اتم های فلزی برای تا کردن و در هم تنیدگی رشته مولکولی، محکم ترین گره سه تایی آن موقع را بستند.

جدیدترین گره فلزی اما از سایر گره ها فرق دارد، زیرا طلا خودش را متراکم می نماید. این یک سیستم کاملاً پیچیده است دانشمندان صادقانه می گویند که دقیقا نمی دانند چگونه این اتفاق می افتد، با این حال، آن ها بر این باورند که این گره انگیزه ای قوی برای دنبال کردن ساختارهای مشابه است.

منبع: sciencealert

58323