science >> Wetenschap >  >> Chemie

Moleculaire knoop wint record voor 's werelds strakste

Röntgenkristalstructuur van een moleculaire knoop met acht kruisingen. Krediet:Jean-Francois Lemonnier, Universiteit van Manchester

Wetenschappers van de Universiteit van Manchester vieren feest nadat ze recordbrekers zijn geworden en officieel een Guinness World Record hebben gekregen voor het leggen van de strakste knoop die ooit is gemaakt.

Het record werd gegeven aan onderzoekers van Manchester's School of Chemistry, onder leiding van professor David Leigh, voor het ontwikkelen van een manier om meerdere moleculaire strengen te vlechten, waardoor strakkere en complexere knopen kunnen worden gemaakt dan ooit tevoren.

De onderzoeksdoorbraak werd oorspronkelijk gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Wetenschap in januari van dit jaar. Het is niet de enige onderscheiding die het onderzoek heeft gewonnen, deze maand (december) werd het ook genoemd op de prestigieuze "Molecules of the Year'-lijst door de American Chemical Society in Chemistry and Engineering News.

Professor Leigh zei:"Ik ben opgegroeid met het kijken naar Roy Castle en de McWhirter-tweeling (de mede-oprichter van het Guinness Book of Records) in het tv-programma, "Record brekers, " dus ik weet dat de negenjarige ik bijzonder trots zou zijn. Het is sindsdien 45 jaar geleden, maar toewijding is wat je nodig hebt als je een recordbreker wilt zijn."

Professor Leigh voegde eraan toe dat hij en zijn team verheugd waren met het bereiken van deze wetenschappelijke mijlpaal. Het produceren van de meest strak geknoopte fysieke structuur die ooit bekend is, is een belangrijke prestatie omdat het de potentie heeft om een ​​nieuwe generatie geavanceerde materialen te creëren.

De doorbraakknoop heeft acht kruisingen in een gesloten lus van 192 atomen - die ongeveer 20 nanometer lang is (dwz 20 miljoenste van een millimeter).

Door verschillende soorten moleculaire knopen te kunnen maken, moeten wetenschappers kunnen onderzoeken hoe knopen de sterkte en elasticiteit van materialen beïnvloedt, waardoor ze polymeerstrengen kunnen weven om nieuwe soorten materialen te genereren.

Op het moment van de oorspronkelijke publicatie, Professor Leigh zei:"Het leggen van knopen is een soortgelijk proces als weven, dus de technieken die worden ontwikkeld om knopen in moleculen te leggen, moeten ook van toepassing zijn op het weven van moleculaire strengen.

"Bijvoorbeeld, kogelwerende vesten en kogelvrije vesten zijn gemaakt van kevlar, een plastic dat bestaat uit stijve moleculaire staven die in een parallelle structuur zijn uitgelijnd, maar verweven polymeerstrengen hebben het potentieel om veel hardere, lichtere en flexibelere materialen op dezelfde manier als weefdraden in onze dagelijkse wereld.

"Sommige polymeren, zoals spinrag, kan twee keer zo sterk zijn als staal, dus het vlechten van polymeerstrengen kan leiden tot nieuwe generaties licht, supersterke en flexibele materialen voor fabricage en constructie."