Рекорды молекулярных узлов

29.01.2024

Американские ученые случайно завязали самый маленький и по совместительству самый тугой узел в мире в крохотной структуре, состоящей всего из 54 атомов.

Исследователи проводили химические реакции для создания маленьких золотых цепочек. Однако одна реакция пошла не так, как надо, в результате чего образовалась цепочка, которая самопроизвольно завязалась в узел-трилистник. Этот узел напоминает крендель, за исключением того, что свободные концы соединены вместе.

При более тщательном изучении оказалось, что этот непреднамеренный узел фактически установил два мировых рекорда. Поскольку он содержал всего 54 атома, это самый маленький узел за всю историю. Таким образом, удалось превзойти предыдущего рекордсмена из 69 атомов, созданного (специально) в 2020 году.

Кроме того, этот новый узел также был самым тугим из когда-либо завязанных. Этот параметр измеряется как коэффициент пересечения основной цепи (BCR), где меньшие цифры указывают на более тугие узлы. Новый узел достиг показателя BCR 23. Это лишь на единицу меньше предыдущего самого тугого узла, имевшего показатель BCR 24.

Следует отметить, что узлам посвящена целая ветвь математики, называемая теорией узлов. Их изучение может помочь нам объяснить такие вещи, как, например, почему Вселенная трехмерна, или, более практично, то, как ДНК и белки естественным образом завязываются в узлы. В последнем случае ученые могли бы научиться производить более качественные лекарства, химикаты и материалы.

<< Назад: Музыка ускоряет рост грибов 29.01.2024

>> Вперед: Мониторинг кислорода в мозге с помощью микро-зонда 28.01.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Графен сделает электронику сверхбыстрой 18.09.2018 Электромагнитные волны в терагерцовом диапазоне, как правило, трудно создать, и обычная кремниевая электроника не справляется с такими высокочастотными сигналами. Но устройства на основе графена могли бы работать с такими частотами. Ученые уверены, что будущая электроника будет намного быстрее сегодняшних устройств. Физики из Университета Дуйсбург-Эссен и его коллеги подвергнули лист графена толщиной в атом 300-гигагерцовому излучению. Когда электромагнитные волны попадали на графен, электроны в материале быстро нагревались и охлаждались, высвобождая электромагнитные волны с частотой до семи раз выше, чем входящее излучение. Коэффициент конверсии может показаться небольшим, но он чрезвычайно высок для одного единственного слоя атомов графена. Компоненты на основе графена, способные работать в терагерцевом диапазоне, "могли бы использоваться не на обычном Macintosh или ПК, а, возможно, на очень продвинутых компьютерах с высокой скоростью обработки", - говорит Озаки. Он добавляет, что этот двухмерный материал можно использовать для создания высокоскоростных наноустройств.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026