英國研究人員打出最復雜、牢固的人工分子結

英國研究人員打出最復雜、牢固的人工分子結

英國曼徹斯特大學的研究人員成功在分子尺度上打出了有8個交叉的紐結，這是迄今最復雜、最牢固的人工分子結，有望用于開發新一代材料。

近年來，研究人員通過一系列化學反應使細微的分子鏈在試管中紐結在一起。目前，已知的紐結狀態約有60億種，但研究人員僅實現了3種，一種是像3個環套在一起那樣的三葉結，一種是8字結，還有一種是有5片“葉子”的五葉結。此次，研究人員實現了第四種紐結狀態：819紐結。研究人員用一系列包括5個步驟的化學反應，將3條“繩”編織在一起。研究人員利用“自組裝”技術，以分子鏈為“繩子”，繞著金屬離子編織出有8個交叉的紐結，每個分子鏈的末端通過化學催化劑連接在一起，形成完整的封閉紐結。這個有8個交叉的紐結包含192個原子，寬度為20nm。

該項研究成果被視為一個“科學里程碑”。利用不同類型的分子紐結，研究人員可進一步研究這些結構如何影響材料的強度和彈性，從而開發出更輕質、更堅固、更有彈性的新材料，以將其應用于從手術縫合線到防彈衣等眾多領域。 (W.KX)