Ведутся технические работы. Это может временно повлиять на скорость работы сайта. Приносим извинения за неудобства и благодарим за ваше понимание!

Ученые синтезировали молекулу углерода в форме ленты Мёбиуса

Японские ученые из Университета Нагойи впервые  синтезировали углеродную наноленту, скрученную в форме ленты Мёбиуса. Получившая название в честь немецкого математика XIX века Августа Мёбиуса лента представляет собой одностороннюю поверхность: то есть муравей, сидящий на ленте Мёбиуса, сможет добраться до ее противоположной стороны, не переползая через край, а просто двигаясь вдоль ленты. Модель ленты Мёбиуса можно изготовить из полоски бумаги, если склеить ее в кольцо, предварительно перевернув один из концов.

Молекула углерода в форме ленты Мёбиуса © Yasutomo Segawa/Nature Synthesis, 2022Молекула углерода в форме ленты Мёбиуса
© Yasutomo Segawa/Nature Synthesis, 2022

Создать ленту Мёбиуса на молекулярном уровне гораздо труднее.

«Углеродная нанолента Мёбиуса была молекулой мечты в научном сообществе после того, как мы сообщили о первом химическом синтезе углеродной наноленты — ультракороткой углеродной нанотрубки — в 2017 году», —говорит руководитель исследовательской группы Кенитиро Итами.

Углеродная нанолента Мёбиуса должна проявлять совсем другие свойства и молекулярные движения по сравнению с обычными углеродными нанолентами. «Из нашего предыдущего синтеза углеродных нанолент мы знали, что энергия деформации становится самым большим препятствием в синтезе. Кроме того, дополнительное скручивание в структуре ленты делает энергию деформации конечной молекулы-мишени еще выше. Ключом к успеху в реальном синтезе стал молекулярный дизайн и детальное изучение условий реакции», — рассказывает Ясутомо Сегава.

Рациональный синтетический маршрут был определен с использованием теоретического анализа огромной деформации, возникающей как из-за формы ленты, так и из-за скрученной молекулярной структуры. Синтез углеродной наноленты Мёбиуса потребовал четырнадцати стадий. Спектроскопический анализ и моделирование молекулярной динамики показывают, что поворотный фрагмент ленты Мёбиуса быстро перемещается вокруг молекулы. Настоящая работа является новаторским достижением, которое прокладывает путь к разработке наноуглеродных материалов со сложной топологической структурой и рождению инновационного материаловедения с использованием топологии Мёбиуса.

Статья опубликована в журнале Nature Synthesis  
Источник: 
polit.ru


( ! ) Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-content/themes/malitikov/single.php on line 44
Call Stack
#TimeMemoryFunctionLocation
10.0000350120{main}( ).../index.php:0
20.0000350400require( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-blog-header.php ).../index.php:17
30.08188484408require_once( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-includes/template-loader.php ).../wp-blog-header.php:19
40.08328508136include( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-content/themes/malitikov/single.php ).../template-loader.php:106

Мы рекомендуем


( ! ) Fatal error: Allowed memory size of 536870912 bytes exhausted (tried to allocate 20480 bytes) in /home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-includes/class-wpdb.php on line 2322
Call Stack
#TimeMemoryFunctionLocation
10.0000350120{main}( ).../index.php:0
20.0000350400require( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-blog-header.php ).../index.php:17
30.08188484408require_once( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-includes/template-loader.php ).../wp-blog-header.php:19
40.08328508136include( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-content/themes/malitikov/single.php ).../template-loader.php:106
50.215422789720WP_Query->__construct( $query = ['post_type' => 'post', 'post_status' => 'publish', 'fields' => 'ids', 'posts_per_page' => -1, 'no_found_rows' => TRUE, 'orderby' => 'none'] ).../single.php:65
60.215422789720WP_Query->query( $query = ['post_type' => 'post', 'post_status' => 'publish', 'fields' => 'ids', 'posts_per_page' => -1, 'no_found_rows' => TRUE, 'orderby' => 'none'] ).../class-wp-query.php:4081
70.215422789720WP_Query->get_posts( ).../class-wp-query.php:3949
80.215822801584wpdb->get_col( $query = 'SELECT wp_posts.ID\n\t\t\t\t\t FROM wp_posts \n\t\t\t\t\t WHERE 1=1 AND wp_posts.post_type = \'post\' AND ((wp_posts.post_status = \'publish\'))\n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t ', $x = ??? ).../class-wp-query.php:3300
90.215822801584wpdb->query( $query = 'SELECT wp_posts.ID\n\t\t\t\t\t FROM wp_posts \n\t\t\t\t\t WHERE 1=1 AND wp_posts.post_type = \'post\' AND ((wp_posts.post_status = \'publish\'))\n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t ' ).../class-wpdb.php:3107
102.4590581423712mysqli_fetch_object( $result = class mysqli_result { public $current_field = 0; public $field_count = 1; public $lengths = [0 => 7]; public $num_rows = 1517174; public $type = 0 } ).../class-wpdb.php:2322