O echipă de cercetători a realizat ceva remarcabil în lumea științei moleculare. Aceștia au creat cel mai mic și mai strâns nod molecular înregistrat vreodată, obținând un loc în Cartea Recordurilor Guinness. Acest nod impresionant este alcătuit din 54 de atomi, care sunt conectați în mod complicat pentru a forma o frunză de trifoi.
Este cel mai simplu nod non-trivial și este lipsit de capete libere, având o buclă continuă care formează arcuri fascinante la nivel microscopic. Nodul molecular, cunoscut sub numele de „metallaknot”, este compus din aur, carbon și fosfor.
Denumirea sa oficială este [Au6{1,2-C6H4(OCH2CC)2}3{Ph2P(CH2)4PPh2}3], dar este abreviat ca Au6 datorită celor șase atomi de aur pe care îi conține. Crearea unor astfel de noduri moleculare necesită o inginerie atomică precisă, deschizând calea pentru o înțelegere mai profundă a proprietăților și aplicațiilor materialelor la scară nanometrică.
Cercetătorii clasifică nodurile în funcție de numărul minim de încrucișări observate atunci când structura redusă a nodurilor este proiectată pe o suprafață bidimensională. Acest nod molecular excepțional are o rată de încrucișare a scheletului (BCR) de numai 18, ceea ce îl face unul dintre cele mai strânse noduri studiate în acest domeniu.
O BCR mai mică indică un nod mai strâns. Acesta depășește recordul anterior stabilit în 2020 și stabilește un nou punct de referință în ceea ce privește dimensiunea și compactitatea. De asemenea, se apropie de limita teoretică a lungimii, deoarece cercetările anterioare sugerează că un nod trefoil ar trebui să conțină cel puțin 50 de atomi.
Prin urmare, acesta deține în prezent titlul de cel mai mic nod molecular caracterizat până în prezent. Crearea de noduri moleculare prezintă un interes deosebit în cercetarea științifică. Acestea joacă roluri importante în structura și funcția moleculelor și în dezvoltarea de materiale cu proprietăți specifice.
De exemplu, proteinele, care sunt componente fundamentale ale vieții, adoptă structuri tridimensionale complexe. Înțelegerea modului în care aceste molecule se pliază și se asamblează este crucială pentru înțelegerea funcției lor biologice.
Nodurile moleculare pot imita motivele structurale întâlnite în proteine, oferind informații valoroase despre modul în care aceste motive influențează biologia celulară. În plus, nodurile moleculare sunt utilizate pentru a proiecta materiale moleculare avansate.
Dimensiunea, forma și complexitatea acestora pot fi ajustate pentru a obține proprietăți specifice în materialele rezultate. Aceste materiale au diverse aplicații în domenii precum electronica moleculară, cataliza, nanotehnologia și proiectarea de medicamente.
În plus, crearea de noduri moleculare permite cercetătorilor să exploreze concepte fundamentale ale chimiei, inclusiv legătura, reactivitatea chimică și interacțiunile moleculare. Acest lucru ne adâncește înțelegerea principiilor chimiei organice și anorganice.
Este demn de remarcat faptul că, în timp ce nodul molecular a atins un nou record, la celălalt capăt al spectrului, cel mai mare nod uman a implicat 123 de persoane în 2019. Cel mai mare nod chinezesc realizat de o clasă de grădiniță a măsurat peste 39,6 metri înălțime și 41,5 metri lățime.
Detaliile acestei realizări științifice au fost publicate în revista Nature Communications.
