Архив рубрики ~Обо всем~

Молекула, напоминающая ленту Мёбиуса, приобрела совершенно новую и причудливую форму.

Молекула, напоминающая ленту Мёбиуса, приобрела совершенно новую и причудливую форму.

Кольцо из 13 атомов углерода и двух атомов хлора имеет удивительную молекулярную структуру, из-за которой вам пришлось бы пройти по петле четыре раза, чтобы вернуться в исходное положение.

adfd152a9847818c738499555a9dccd3

Химики обнаружили новую молекулярную форму, которая вдвое необычнее закрученной ленты Мёбиуса.

Лента Мёбиуса — это петлеобразная лента с изгибом, так что крошечному объекту, например, муравью, пришлось бы дважды обогнуть петлю, чтобы вернуться в исходную точку на той же стороне ленты.

Игорь Рончевич из Манчестерского университета в Великобритании и его коллеги обнаружили молекулу с еще более странной формой, напоминающей «половину Мёбиуса». Их эксперимент может стать первым шагом к новому способу конструирования полезных молекул путем настройки их трехмерной формы, или топологии.

«Эта молекула совершенно новая и совершенно неожиданная. Привлекательность заключается не только в том, что мы создали молекулу с необычной топологией, но и в том, что мы показали возможность существования такой топологии, о которой никто раньше не задумывался», — говорит он.

Для создания этой молекулы исследователи использовали 13 атомов углерода и два атома хлора, собранных в кольцеобразную форму на тонкой поверхности золота при чрезвычайно низкой температуре. Они использовали два специализированных микроскопа — атомно-силовой микроскоп и сканирующий туннельный микроскоп — для контроля атомов и картирования свойств их электронов. В молекулах этого типа электроны не связаны прочно со своими атомами; вместо этого электроны распределяются по определенным областям вокруг атомов, подобно крошечным волнам материи.

New Scientist. Научные новости и аналитические статьи от экспертов-журналистов, освещающие достижения в науке, технологиях, здравоохранении и охране окружающей среды, на сайте и в журнале.

Именно взаимодействие этих электронов привело к невиданной ранее закрученности молекулы. Если бы крошечное квантовое существо двигалось вдоль атомов, ему потребовалось бы четыре оборота кольца, чтобы вернуться в исходную точку.

Воздействуя на молекулу небольшим электромагнитным импульсом, команда смогла изменить ее закручивание с левостороннего на правостороннее или раскрутить ее. Исследователи могли изменять ее топологию по своему желанию, создав еще один способ манипулирования молекулами для химиков.

Чтобы понять новую молекулу и причины её существования, команда использовала моделирование как на обычном компьютере, так и на квантовом компьютере IBM. Взаимодействие электронов имело решающее значение для необычных изгибов молекулы, и его сложно точно смоделировать на обычных компьютерах. Но квантовые компьютеры уже построены на основе взаимодействующих квантовых объектов, поэтому они могут проводить моделирование с более высокой степенью достоверности, говорит Рончевич.

Это пример того, как квантовые компьютеры уже сейчас могут быть полезны для решения реальных задач в области химии, говорит член команды Ивано Тавернелли из IBM.

«Этот эксперимент — замечательное достижение в ряде областей: органическая химия, наука о поверхностях, нанонаука и квантовая химия», — говорит Джемма Соломон из Копенгагенского университета в Дании.

«Это прекрасное и вдохновляющее исследование, которое наглядно переносит абстрактные топологические концепции в область молекулярной химии», — говорит Кенъитиро Итами из японского научного института RIKEN. Он отмечает, что исследование является техническим шедевром.

Донхо Ким из Университета Ёнсе в Южной Корее, пионер предыдущих исследований молекул, подобных молекулам Мёбиуса, говорит, что возможность переключать молекулу из одной формы в другую особенно интересна, поскольку это может привести к применению в сенсорах. Например, молекулы могли бы переключаться запрограммированным образом при воздействии магнитных полей.

DOI журнала Science : 10.1126/science.aea3321

Источник: www.newscientist.com

Оцените материал:

Поделиться
Понравилась статья? Расскажите другим
ВКонтакте
Читайте также
Архив рубрики ~Лента новостей~ Когда контекстное окно кончается, а проект — нет Архив рубрики ~Лента новостей~ Генерация изображений корпоративного уровня с помощью ИИ за 2 секунды уже здесь: Krea 2 Raw и Turbo доступны в виде открытых весов по пользовательской лицензии. Архив рубрики ~Лента новостей~ Тысяча строк кода за час. Потеря понимания системы за три дня. Новости робототехники Vention сотрудничает с FANUC и Universal Robots в области программно-определяемой автоматизации. Архив рубрики ~Лента новостей~ Компания Menlo Ventures, сделавшая ставку на Anthropic, успешно привлекла 3 миллиарда долларов в свой фонд. Архив рубрики ~Лента новостей~ Новый закон об ИИ в России: что реально меняется для разработчиков Архив рубрики ~Лента новостей~ Компания Anthropic запускает Claude Tag, заменяя свое приложение Slack постоянно работающим в автономном режиме помощником на основе искусственного интеллекта, который обучается, отслеживает действия и работает автономно. Архив рубрики ~Лента новостей~ Почему автоматизация звонков и чатов сегодня — необходимость для отдела продаж? Архив рубрики ~Лента новостей~ Если кто-то его создаст — все погибнут Архив рубрики ~Лента новостей~ Этот бывший хакер прозрел — и теперь хочет забрать всё себе. Архив рубрики ~Лента новостей~ Как компания Anthropic, возможно, сама себя убедила ввести запрет на экспорт ИИ Архив рубрики ~Лента новостей~ Компания Honda неожиданно сделала ставку на твердотельные батареи, заключив новое соглашение об исследованиях. Новости робототехники CreateMe сотрудничает с Avalo и Laguna Fabrics, чтобы повысить устойчивость цепочек при доставке одежды. Архив рубрики ~Лента новостей~ Как подать заявку на должность администратора базы данных онлайн: требования, затраты и регистрация процесса Архив рубрики ~Лента новостей~ Когда контекстное окно кончается, а проект — нет Архив рубрики ~Лента новостей~ Генерация изображений корпоративного уровня с помощью ИИ за 2 секунды уже здесь: Krea 2 Raw и Turbo доступны в виде открытых весов по пользовательской лицензии. Архив рубрики ~Лента новостей~ Тысяча строк кода за час. Потеря понимания системы за три дня. Новости робототехники Vention сотрудничает с FANUC и Universal Robots в области программно-определяемой автоматизации. Архив рубрики ~Лента новостей~ Компания Menlo Ventures, сделавшая ставку на Anthropic, успешно привлекла 3 миллиарда долларов в свой фонд. Архив рубрики ~Лента новостей~ Новый закон об ИИ в России: что реально меняется для разработчиков Архив рубрики ~Лента новостей~ Компания Anthropic запускает Claude Tag, заменяя свое приложение Slack постоянно работающим в автономном режиме помощником на основе искусственного интеллекта, который обучается, отслеживает действия и работает автономно. Архив рубрики ~Лента новостей~ Почему автоматизация звонков и чатов сегодня — необходимость для отдела продаж? Архив рубрики ~Лента новостей~ Если кто-то его создаст — все погибнут Архив рубрики ~Лента новостей~ Этот бывший хакер прозрел — и теперь хочет забрать всё себе. Архив рубрики ~Лента новостей~ Как компания Anthropic, возможно, сама себя убедила ввести запрет на экспорт ИИ Архив рубрики ~Лента новостей~ Компания Honda неожиданно сделала ставку на твердотельные батареи, заключив новое соглашение об исследованиях. Новости робототехники CreateMe сотрудничает с Avalo и Laguna Fabrics, чтобы повысить устойчивость цепочек при доставке одежды. Архив рубрики ~Лента новостей~ Как подать заявку на должность администратора базы данных онлайн: требования, затраты и регистрация процесса

Оставить комментарий