Вчені випадково створили найменший і найтугіший вузол у світі

Нещодавно вчені випадково зав’язали найменший і найтугіший вузол з усіх зареєстрованих – він містив лише 54 атоми. Мікроскопічна закрутка має форму трилисника, найпростішого типу нетривіального вузла, з трьома переплетеними перетинаннями й без вільних кінців. Згідно з новою статтею, опублікованою 2 січня в журналі Nature Communications, нещодавно утворений "металевий вузол" містить золото і навіть зав'язується сам.

• Арктичні "зомбі-віруси" можуть спровокувати нову світову пандемію, — The Guardian

Деталі

Співавтор дослідження, хімік з Університету Західного Онтаріо Річард Пуддефатт розповів, що спочатку дослідники намагалися зв’язати вуглецеві структури з ацителенідами золота — класом хімічних сполук. Під час цього процесу одна з реакцій дала золотий ланцюжок, який зв’язався в клубок, схожий на трилисник конюшини. За словами вченого, це складна система й дослідники не розуміють, як це відбувається.

Згідно з дослідженням, цей вузол був надзвичайно крихітним, а також був найтугішим зав’язаним. Щільність вузла вимірюється його співвідношенням основного ланцюга з перехрещуванням (BCR), причому найменше значення означає найщільніший вузол. Попередній найтугіший вузол мав співвідношення BCR 24, але цей новий трилисник перевершив його з BCR 23. У своєму дослідженні вчені зазначають:

Молекулярні вузли, синтез яких викликає багато проблем, можуть відігравати важливу роль у структурі та функції білка, а також у корисних молекулярних матеріалах, чиї властивості залежать від розміру вузлової структури.

Наприклад, структури вузлів мають вирішальне значення для зв’язування разом ДНК, РНК і білків, від яких залежить людське тіло. Вузли-трилисники, зокрема, є основоположними в теорії вузлів, оскільки вони є єдиними, які мають лише три перехрестя, і їх можна побудувати, поєднуючи з іншими вузлами. Розгадка таємниць вузлів також може мати застосування в реальному світі, від виготовлення більш ефективної пластмаси до створення нових типів хіміотерапії.

Нагадаємо, що ДНК з глибин океану може допомогти революціонізувати медицину, енергетику та сільське господарство.