;
Наука 21 мая 2022

Исследователи свернули углерод в ленту Мебиуса

Далее

Японские ученые впервые синтезировали молекулярную углеродную наноструктуру, скрученную в форме ленты Мебиуса. Исследование опубликовано в журнале Nature Synthesis

Исследователи создали молекулу, состоящую из атомов углерода, которая представляет собой тонкую наноленту, скрученную для придания нужной формы. Углеродная лента Мебиуса была создана в ходе эксперимента, включающего 14 этапов химической реакции.

Химики отмечают, что самым большим препятствием при создании молекулы нужной формы была энергия деформации. Даже скручивание структуры в кольцо увеличивает энергию деформации, дополнительное скручивание ленты Мебиуса еще больше увеличивает ее.

В своей работе ученые использовали анализ деформации, связанной как со скручиванием молекулы в кольцо, так и с дополнительными изгибом ленты Мебиуса, чтобы построить последовательность реакций для синтеза правильной молекулы.

Изображение: Yasutomo Segawa, et al. Nature Synthesis

Исследование готовой молекулы, в том числе спектроскопия и моделирование молекулярной динамики, показывает, что оборотный момент ленты Мебиуса быстро перемещается вдоль молекулы, помещенной в раствор. Кроме того, экспериментально была подтверждена топологическая хиральность (свойство молекулы не совмещаться в пространстве со своим зеркальным отражением) созданной молекулы.

Исследователи полагают, что создание структурно однородных наноуглеродов имеет решающее значение для разработки функциональных материалов в нанотехнологиях, электронике, оптике и биомедицинских приложениях. Это исследование открывает путь к разработке наноуглеродных материалов со сложной топологической структурой и новым материалам.


Читать далее

«Вояджер-1» отправляет странные данные. В НАСА не понимают, в чем дело

«Пятая сила» создает во Вселенной невидимые «стены». Главное о новой теории физиков

Сравните, как сняли затмение Луны НАСА и Роскосмос