Химики создали молекулу, которая необычнее закрученной ленты Мёбиуса
freepik.com
Ученые обнаружили молекулу с уникальной топологией
Химики разработали молекулу с необычной геометрией, которая оказалась еще сложнее классической ленты Мёбиуса. Ее структура образована кольцом из тринадцати атомов углерода и двух атомов хлора.
Из-за особого распределения электронов молекула принимает необычную форму. Если двигаться вдоль ее атомов, то для возвращения в исходную точку потребуется четыре оборота кольца.
Необычная топология молекулы
В классической ленте Мёбиуса существует только одна поверхность, и объект должен дважды обойти ее, чтобы вернуться на исходную сторону. Новая молекула демонстрирует более сложную топологию.
Исследователи называют ее одной из самых необычных молекулярных структур, когда-либо полученных в лаборатории.
Экспериментальная сборка
Команда под руководством химика Игоря Рончевича из Манчестерского университета собрала молекулу на тонком золотом слое при очень низкой температуре.
Для работы с атомами использовались специализированные микроскопы, позволяющие перемещать и анализировать отдельные частицы.
Влияние электронных взаимодействий
В этой молекуле электроны распределяются по всей структуре и взаимодействуют друг с другом. Именно это взаимодействие приводит к появлению необычных изгибов.
Такая особенность делает структуру уникальной с точки зрения молекулярной топологии.
Изменяемая форма молекулы
Одним из самых интересных результатов эксперимента стала возможность менять форму молекулы. С помощью электромагнитного импульса ученые могут:
- менять направление закручивания;
- переключать конфигурацию структуры;
- полностью раскручивать кольцо.
Помощь квантовых вычислений
Для анализа свойств структуры исследователи использовали вычислительные модели. Часть расчетов проводилась на квантовом компьютере IBM, который способен точнее учитывать взаимодействие электронов.
По мнению ученых, подобные технологии уже начинают играть важную роль в решении сложных задач химии.
Перспективы открытия
Специалисты считают, что возможность управлять топологией молекул может открыть новые пути для создания материалов будущего и высокочувствительных сенсоров.
Открытие также демонстрирует, как абстрактные математические идеи топологии могут находить применение в реальной молекулярной химии.
Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.
Читайте также:
