化學家們剛剛打了一個有史以來最緊的結，它只由54個原子組成

科學家們意外地打了有史以來最小、最緊的結，超越了吉尼斯世界紀錄的頭把交椅。

這個非凡的微觀糾結只包含 54 個原子，它們旋轉三次形成一個稱為“三葉草”打結，沒有松散的末端。

這種“三葉草”形狀是最簡單的結，它是數學的基礎紐結理論.

2020年，中國化學家訓練一個由 69 個原子組成的鏈，在自身交叉三次形成三葉草。現在，加拿大西安大略大學和中國科學院的研究人員聯手打破了這一記錄。

隨著原子與“反向交叉”的比例減小，分子結的強度會變得更強。2020年創造的結有一個骨干交叉比 （BCR）的 23.

當前結的 BCR 得分為 18。

大多數有機分子結的 BCR 在 27 到 33 之間。雖然專家們不確定他們能繼續打多小或多緊的單鏈結，但量子化學計算建議最穩定的三葉草結構大約有50個分子長，這意味著我們正在逐漸接近理論極限。

最近的壯舉使專家們比以往任何時候都更接近我們體內DNA、RNA和各種蛋白質中自然形成的微觀結。更重要的是，了解最新的結形式如何幫助科學家制造更好的塑料和聚合物。

“分子結的合成帶來了許多挑戰，可以在蛋白質結構和功能以及有用的分子材料中發揮重要作用，其性質取決于結狀結構的大小，”解釋研究團隊。

像許多科學突破一樣，這是一個幸福的意外。化學家理查德·普德法特告訴亞歷克斯·威爾金斯新科學家這個偶然的事件是如何發生的。

Pudephatt和他的同事們正在努力創造金屬乙炔類在實驗室里，它們是炔烴– 一種碳氫化合物 – 從末端除去氫氣。這種最終產品非常有用，因為它可以幫助科學家進行有機化學反應。

當將金乙炔與另一種稱為二膦配體的碳結構連接時，該團隊出乎意料地創造了一個三葉結而不是金鏈，或者連環烷.

始于 1989 年，化學家們一直試圖通過以下方法將分子結連在一起導向螺旋鏈用金屬離子變成所需的結構。

2020年例如，化學家們通過使用金屬原子將當時最緊的三葉草結綁在一起”折疊和纏繞“分子鏈。當這些金屬原子在過程結束時被移除時，結就無法解開。

最新的黃金“金屬”是不同的，因為它是自己組裝的。

“這是一個相當復雜的系統，老實說，我們不知道它是如何發生的，”在西安大略大學工作的Puddephatt說。告訴新科學家.

他和他的同事們希望他們的結將“提供強大的動力，在未來通過自組裝來追求類似但希望更強大的結構”。

該研究發表在自然通訊.

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