Технология создания самого крошечного и тугого узла описана в журнале Nature Communications. Химики из Китая и Канады объявили о случайном создании молекулярного узла, который побил сразу два рекорда. Он оказался одновременно самым маленьким и самым тугим в мире.

Ученые работали над синтезом ацетилидов металлов в качестве сырья для других органических реакций. Они соединяли углеродные структуры с ацетилидами золота. Но неожиданно в результате одной реакции возникла цепочка, которая завязалась в замкнутый трилистник.

Трилистник — один из простейших узлов, внешне напоминающий крендель. Химики посчитали, что структура состояла всего из 54 атомов. Предыдущий рекорд составлял 69 атомов. Кроме того, у новой структуры оказался самый низкий коэффициент пересечения основной цепи — 23, что соответствует наиболее прочному узлу.

Для достижения предыдущего рекорда — создания узда из 69 атомов — ученые использовали специально разработанный сложный метод. Новый узел собрался самостоятельно, а ученые, наблюдавшие это событие, до сих пор не понимают, как оно произошло.

Схема реакции, которая спонтанно привела к формированию крошечного узла-трилистника. Изображение: Zhiwen Li et al., Nature Communications

Создание крошечных молекулярных узлов, как отмечают исследователи, — это не просто интересный лабораторный трюк. Микроскопические узлы образуются и в природе, например, в РНК, ДНК и некоторых других белках. Изучая крошечные узлы, химики стремятся больше узнать о функциях узлов в природе, их влияние на организмы, а также возможности использовать узлы для создания полимеров и пластмасс с новыми свойствами.