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          54個原子扭成迄今最小最緊密的結

          發布時間:2024-1-29來源:青島市科技局點擊:返回列表

                 科技日報北京1月21日電 (記者劉霞)加拿大西安大略大學研究人員讓由54個金、碳和磷原子扭成的原子鏈交叉3次,形成了迄今已知最小最緊密的結。這個結可幫助科學家了解生物系統中的結是如何形成的。相關研究論文發表于新一期《自然·通訊》雜志。

           
            數學家對結的研究已持續幾個世紀,但直到20世紀80年代末,才首次制造出由纏繞的原子鏈制成的結。此后,科學家也證明這些結擁有有趣的特性,比如像樂高積木一樣有可完美組合的結構等。此前已知最小的結是由69個原子組成的鏈交叉3次形成的。
           
            在最新研究中,團隊將包含由碳環連接的兩個金原子的分子(乙酰金)組成的液體,與由不同種類的碳環或二膦配體連接的磷原子對組成的液體混合。之前的研究發現,將這兩種液體混合會產生索烴分子。這是兩條相互連接的鏈,含有兩個金原子,但沒有發現結存在的證據。團隊此次使用X射線晶體學對混合物中的產物進行了表征,發現其中一些是三葉形結,包含3個連接在一起的索烴,以及6個金原子。
           
            緊密度(交叉比)等于組成結的原子數除以交叉數。比值越小,結就越緊。54個原子扭成的結的交叉比為18,低于69個原子扭成的結的交叉比。因此,最新發現的結也成為迄今緊密度最高的結。
           
            研究人員表示,弄清楚這種結的形成方式可幫助他們將金原子黏在一起,以制造更復雜的結構。含金化合物通常具有有趣的光學性質(如反射性),可在光學系統內使用。此外,了解結如何形成也有助揭示生物系統的秘密,因為蛋白質通常以人們不太了解的方式形成結。

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