Mới đây theo trang IFL Science đưa tin các nhà khoa học đã phá kỷ lục về nút thắt phân tử nhỏ nhất và chặt nhất thế giới, tạo ra một chất hóa học tự tập hợp thành nút thắt với công thức [Au 6 {1,2-C 6 H 4 (OCH 2 CC) 2 } 3 {Ph 2 P (CH 2 ) 4 PPh 2 } 3 ]. Các nhà sản xuất nhấn mạnh sáu nguyên tử vàng ngay từ đầu bằng cách gọi toàn bộ phân tử là Au 6.
Cách một phân tử ảnh hưởng đến những phân tử khác không chỉ phụ thuộc vào các nguyên tố cấu thành nên nó mà còn phụ thuộc vào hình dạng của chúng. Các phân tử phức tạp có thể được gấp lại theo nhiều cách và đôi khi chỉ một trong số đó sẽ tạo ra hiệu ứng sinh học mong muốn. Dự đoán và kiểm soát việc gấp như vậy được coi là một trong những vấn đề khó khăn nhất trong khoa học và là vấn đề mà máy tính chỉ mới bắt đầu thay thế con người.
Các nút thắt tượng trưng cho sự kết thúc tột cùng của điều này, không dễ để buộc những sợi nguyên tử dài và mỏng thành nút thắt vì bạn không thể nắm lấy các đầu như những sợi dây trên thuyền buồm. Việc tìm cách tạo ra các nút thắt phân tử có thể giúp phát triển năng lực của con người trong việc thắt nút thực tế hơn. Vì DNA, RNA và nhiều protein kết nút mà không có sự can thiệp của con người nên việc tự thực hiện nút thắt giúp chúng ta hiểu được hành vi của các phân tử quan trọng này.
Các nút thắt được phân loại theo số lần giao nhau, Au 6 tạo thành loại nút thắt đơn giản nhất, có ba điểm giao nhau và được gọi là nút hình ba lá. Các nhà hóa học không thể đo độ chặt của các nút phân tử theo nghĩa vật lý, vì vậy họ sử dụng số lượng nguyên tử trong sợi thắt nút chia cho số lần giao nhau làm đại diện, càng ít nguyên tử trên mỗi lần giao nhau thì nút thắt càng chặt.
Au 6 được tạo ra chỉ có 54 nguyên tử trong khung chính của nó, phá kỷ lục trước đó của một nút kim loại là 69, trong khi không có nút ba lá hữu cơ nào đạt được với ít hơn 76 nguyên tử. Các nút thắt lớn hơn nhiều, với nhiều điểm giao nhau hơn, đã đạt được điểm thắt chặt thấp tới 24, nhưng 54 nguyên tử của Au 6 và điểm thắt chặt là 18 dễ dàng đánh bại tất cả. Các mô hình lý thuyết cho rằng 50 nguyên tử có thể là con số tối thiểu cho một nút thắt.
Hầu hết việc tạo nút thắt phân tử liên quan đến việc tạo ra các nút thắt phức tạp hơn bao giờ hết, nhưng có một trường con thích hợp trong việc tạo ra các nút thắt ngày càng chặt chẽ hơn , như video dưới đây đi kèm với bản ghi trước đó đã chứng minh.
Các nút thắt nhỏ thường được tạo ra bằng cách sử dụng các ion kim loại để kéo các chuỗi xoắn ốc thành hình dạng mong muốn và sau đó kéo kim loại ra để lại nút thắt.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications.
Theo IFL Science.
