Powstał najciaśniejszy węzeł w historii. Rekordowy rezultat imponuje nawet bardziej, gdy poznajemy szczegóły

Z mitologii znamy pojęcie węzła gordyjskiego, natomiast dzięki wysiłkom przedstawicieli Uniwersytetu Zachodniego Ontario oraz Chińskiej Akademii Nauk możemy mówić o innym węźle. Rekordowo ciasnym i faktycznie istniejącym.
Powstał najciaśniejszy węzeł w historii. Rekordowy rezultat imponuje nawet bardziej, gdy poznajemy szczegóły

Sprawa jest traktowana jak najbardziej poważna, dlatego historyczny rezultat trafił do Księgi rekordów Guinnessa, natomiast kulisy przeprowadzonych w tej sprawie eksperymentów opisano w Nature Communications. Starania chemików doprowadziły do powstania nie tylko rekordowo ciasnego, ale i małego węzła, składającego się z… 54 atomów.

Czytaj też: Supercienkie struny kosmiczne przecinają cały wszechświat. Jest sposób, aby je wykryć

Dość powiedzieć, że poprzedni rekordowy wyniki opiewał na 69 atomów. Jeśli zaś chodzi o określanie ciasności, to w tym przypadku bierze się pod uwagę tzw. krzyżowanie wsteczne. Kiedy zmniejsza się stosunek atomów do wskaźnika krzyżowania, to siła węzła molekularnego rośnie. Struktura z 2020 roku posiadała współczynnik BCR wynoszący 23, natomiast ta najnowsza – zaledwie 18.

W przypadku organicznych węzłów molekularnych współczynnik BCR zazwyczaj mieści się w zakresie między 27 a 33. Nie jest jasne, jaka będzie dolna granica jeśli chodzi o długość węzłów, choć obliczenia kwantowo-chemiczne wskazują na około 50 cząsteczek długości. Byłoby to zgodne z praktycznymi możliwościami i sugerowałoby, że ludzkość zbliża się do tego limitu. 

Rekordowo ciasny i mały węzeł stworzony przez kanadyjsko-chiński zespół składa się z zaledwie 54 atomów, co jest blisko dolnej granicy

Wbrew pozorom nie chodzi wyłącznie o bicie rekordów i próby zapisania się w księdze rekordów Guinnessa. Wręcz przeciwnie, praktycznych korzyści płynących z takich badań będzie naprawdę wiele. Wystarczy wspomnieć o naturalnych strukturach tworzących się w DNA, RNA czy białkach występujących w żywych organizmach. Poza tym, zrozumienie mechanizmów stojących za powstawaniem takich węzłów powinna pomóc w projektowaniu tworzyw sztucznych i polimerów.

Jak wyjaśnia jeden z autorów rekordowego rezultatu, Richard Puddephatt, do przełomu doszło podczas prac jego zespołu prowadzonych w laboratorium i skoncentrowanych na tworzeniu acetylków metali, które przydają się w kontrolowaniu organicznych reakcji chemicznych. Łącząc acetylek złota z inną strukturą węglową, naukowcy dostrzegli coś zaskakującego. Zupełnie przypadkowo stworzyli węzeł przypominający koniczynę.

Czytaj też: Ta broń jest tak potężna, że trafi monetę z odległości kilometra

O ile w przypadku poprzedniego rekordowego rezultatu, powiązani z nim badacze musieli prowadzić do składania nici molekularnych, tak tutaj było inaczej. Innymi słowy, węzeł składał się sam. Sami zainteresowani nie są w stanie wyjaśnić, w jaki sposób się to dzieje, choć oczywiście najważniejszy pozostaje efekt końcowy. A ten robi piorunujące wrażenie i z pewnością naukowcy będą chcieli się dowiedzieć, gdzie leży sekret ich rekordowo małego i ciasnego węzła wykonanego ze złota.