Будь то шнурки для обуви или кабели наушников, мы все случайно завязали узлы, которые не можем распутать, но мы не ожидаем, что сможем выиграть с их помощью какие-либо мировые рекорды. Теперь учёные сделали именно это, случайно завязав самый маленький и тугой узел в мире в крохотной структуре, состоящей всего из 54 атомов.
Исследователи проводили химические реакции для создания маленьких золотых цепочек, когда одна реакция пошла не так, и создал цепь, которая спонтанно завязалась в узел-трилистник. Этот трехпетлевой узел напоминает крендель, за исключением того, что свободные концы срослись вместе.
При ближайшем рассмотрении этот непреднамеренный узел фактически установил два мировых рекорда. Поскольку он содержал всего 54 атома, это самый маленький узел за всю историю, побивший предыдущего рекордсмена из 69 атомов, установленного (мы могли бы добавить, специально) в 2020 году. Этот новый узел также был самым тугим из когда-либо завязанных — это измеряется как коэффициент пересечения магистральной цепи (BCR), где меньшие цифры указывают на более тугие узлы. Новый узел достиг BCR 23, что всего лишь превышает 24 у предыдущего самого тугого узла.
Схема новый узел команды, который установил мировые рекорды по самым маленьким и плотным связям с природой (2024 г.)
Большинство из нас на самом деле не особо задумываются об узлах, но им посвящена целая ветвь математики, называемая теорией узлов. Их изучение заключается не только в поиске более эффективных способов завязывания шнурков — они могут помочь нам объяснить такие экстремальные вещи, как, например, почему Вселенная трехмерна, или, более практично, то, как ДНК и белки естественным образом завязываются в узлы. В последнем случае мы могли бы научиться производить более качественные лекарства, химикаты и материалы.
На данный момент исследователи предполагают, что меньшие узлы, состоящие всего из 49 атомов, могут быть возможны с использованием той же структуры. Пока неизвестно, возможны ли еще меньшие узлы.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
