Ученые завязали самый крепкий узел

Ученые из Манчестерского университета создали наиболее крепко завязанную физическую структуру в истории. О своем достижении они рассказали в статье, которая была опубликована в журнале Science.

Ученые разработали технологию завязывания молекулярных нитей в более сложные и крепкие узлы. Она получила название self-assembly («самосборка»). Благодаря этой технологии молекулярные нити переплетаются вокруг металлических ионов, формируя пересечения там, где нужно ученым, и затем концы нитей спаиваются химическим катализатором. Таким образом исследователи завязали узел из восьми пересечений, которые уместились в петле, состоящей из 192 атомов длиной около 20 нанометров. Теперь, когда ученые могут создавать узлы с разной плотностью, они могут провести эксперименты и опробовать эти узлы в производстве разных материалов, чтобы посмотреть, как это влияет на прочность и эластичность полученного вещества. С помощью этой технологии ученые смогут разработать новые виды материалов.

«Завязывание узлов — это процесс, идентичный переплетению нитей в ткани. Поэтому техника завязывания в молекулах также полезна в "ткачестве" с использованием молекулярных нитей. Например, пуленепробиваемые жилеты сделаны из кевлара — материала, который состоит из жестких молекулярных прутов, упорядоченных в параллельную структуру. Однако из тканных полимерных нитей можно создать материал, который будет потенциально прочнее, легче и подвижнее. Некоторые полимеры, к примеру паучий шелк, прочнее стали, так что плетение полимерных нитей поможет перейти к новому поколению материалов для производства и строительства», — сказал профессор Дэвид Лейг, автор статьи и руководитель работы.