史上最小、最緊的繩結僅由54個原子組成
無論是鞋帶還是耳塞線,我們都曾不小心打了一個解不開的結,但我們並不指望用它們贏得任何世界紀錄。現在,中科院的科學家們做到了,他們意外地在一個僅由54 個原子組成的微小結構中打出了世界上最小、最緊的結。
三葉草結的基本結構
研究人員正在進行化學反應以製造小金鍊,當一個反應出錯時,製造出的金鍊自發性地打成了一個三葉草結。這種三葉結類似於椒鹽捲餅,只是鬆散的兩端融合在了一起。
仔細觀察後發現,這個不經意的結其實創造了兩項世界紀錄。由於它只包含54 個原子,因此它是有史以來最小的繩結,超過了2020 年創下的69 個原子的記錄。這個新繩結也是有史以來打得最緊的繩結–這是用主幹交叉比(BCR)來衡量的,數字越小表示繩結越緊。新繩結的BCR 值為23,僅次於上一個最緊繩結的24。
團隊的新繩結示意圖,繩結曾創下最小和最緊的世界紀錄
我們大多數人並不常思考結的問題,但數學中有一個專門研究結的分支,叫做”結理論”。研究結不僅僅是為了找到更有效的繫鞋帶方法–它們可以幫助我們解釋一些極端的事情,例如為什麼宇宙是三維的,或者更實際一點,DNA 和蛋白質是如何自然地打成結的。在後一種情況下,我們可以學習如何製造更好的藥物、化學物質和材料。
目前,研究人員假設,使用相同的結構,可以實現由49 個原子組成的較小的結。至於更小的結是否有可能實現,還有待觀察。
這項研究發表在《自然通訊》雜誌。