Un trio di chimici dell'Istituto di fisica chimica di Dalian dell'Accademia cinese delle scienze, in collaborazione con un collega dell'Università dell'Ontario occidentale, ha fatto il nodo più piccolo mai realizzato, utilizzando solo 54 atomi. Nel loro studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications , Zhiwen Li, Jingjing Zhang, Gao Li e Richard Puddephatt si sono sposati accidentalmente mentre cercavano di creare acetiluri metallici nel loro laboratorio.
I ricercatori stavano tentando di creare tipi di alchini chiamati acetiluri metallici come mezzo per condurre altri tipi di reazioni organiche. Più specificamente, stavano tentando di collegare le strutture di carbonio agli acetiluri d'oro:in genere, tale lavoro porta alla creazione di semplici catene d'oro note come catername.
Ma, inaspettatamente, il risultato di una reazione creò una catena che si annodò in un nodo trilobato senza estremità sciolte. I nodi trilobati vengono utilizzati nella preparazione dei pretzel e svolgono un ruolo importante nella teoria dei nodi. I ricercatori hanno notato che il nodo aveva un rapporto di incrocio della spina dorsale (BCR) di 23. I BCR del nodo sono una misura della forza del nodo. La maggior parte dei nodi organici, osserva il team, hanno un BCR compreso tra 27 e 33.
Il nodo rappresenta un record:la sua forma a trifoglio batte un precedente record detenuto da un altro team in Cina che ha creato un nodo da 69 atomi nel 2020. Il precedente detentore del record è stato creato appositamente da quel team utilizzando tecniche sviluppate per intrecciare i fili in nodi. Il nuovo detentore del record si è autoassemblato e la squadra dietro di esso ancora non capisce come sia successo. Non è ancora noto se sia possibile fare un nodo più piccolo.
La creazione di nodi così piccoli, sottolinea il gruppo di ricerca, non è solo un interessante trucco di laboratorio:i nodi microscopici si formano in molti ambienti naturali, come nell'RNA, nel DNA e in molte altre proteine. Creando piccoli nodi, i chimici stanno imparando di più su come e perché si formano in natura. Potrebbe anche aiutare nella scoperta di nuovi tipi di polimeri e/o plastiche.
Ulteriori informazioni: Zhiwen Li et al, Autoassemblaggio del nodo molecolare a trifoglio più piccolo e stretto, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-023-44302-y
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