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54個(gè)原子扭成迄今最小最緊密的結(jié)

發(fā)布時(shí)間:2024-1-29來(lái)源:青島市科技局點(diǎn)擊:返回列表

       科技日?qǐng)?bào)北京1月21日電 (記者劉霞)加拿大西安大略大學(xué)研究人員讓由54個(gè)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(jié)。這個(gè)結(jié)可幫助科學(xué)家了解生物系統(tǒng)中的結(jié)是如何形成的。相關(guān)研究論文發(fā)表于新一期《自然·通訊》雜志。

 
  數(shù)學(xué)家對(duì)結(jié)的研究已持續(xù)幾個(gè)世紀(jì),但直到20世紀(jì)80年代末,才首次制造出由纏繞的原子鏈制成的結(jié)。此后,科學(xué)家也證明這些結(jié)擁有有趣的特性,比如像樂(lè)高積木一樣有可完美組合的結(jié)構(gòu)等。此前已知最小的結(jié)是由69個(gè)原子組成的鏈交叉3次形成的。
 
  在最新研究中,團(tuán)隊(duì)將包含由碳環(huán)連接的兩個(gè)金原子的分子(乙酰金)組成的液體,與由不同種類的碳環(huán)或二膦配體連接的磷原子對(duì)組成的液體混合。之前的研究發(fā)現(xiàn),將這兩種液體混合會(huì)產(chǎn)生索烴分子。這是兩條相互連接的鏈,含有兩個(gè)金原子,但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)結(jié)存在的證據(jù)。團(tuán)隊(duì)此次使用X射線晶體學(xué)對(duì)混合物中的產(chǎn)物進(jìn)行了表征,發(fā)現(xiàn)其中一些是三葉形結(jié),包含3個(gè)連接在一起的索烴,以及6個(gè)金原子。
 
  緊密度(交叉比)等于組成結(jié)的原子數(shù)除以交叉數(shù)。比值越小,結(jié)就越緊。54個(gè)原子扭成的結(jié)的交叉比為18,低于69個(gè)原子扭成的結(jié)的交叉比。因此,最新發(fā)現(xiàn)的結(jié)也成為迄今緊密度最高的結(jié)。
 
  研究人員表示,弄清楚這種結(jié)的形成方式可幫助他們將金原子黏在一起,以制造更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。含金化合物通常具有有趣的光學(xué)性質(zhì)(如反射性),可在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)使用。此外,了解結(jié)如何形成也有助揭示生物系統(tǒng)的秘密,因?yàn)榈鞍踪|(zhì)通常以人們不太了解的方式形成結(jié)。

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