Wetenschap
Vertegenwoordiging van het supramoleculaire borromeaanse netwerk verkregen door de onderzoekers van Politecnico di Milano. Krediet:Politecnico di Milano
Het prestigieuze tijdschrift Chemo heeft de eerste mechanosynthese van een moleculair kristal met een Borromeaanse topologie gepubliceerd. Het onderzoek is uitgevoerd door een internationaal team onder leiding van Prof. Pierangelo Metrangolo, Giuseppe Resnati, en Giancarlo Terraneo bij de afdeling Chemie, Materialen en chemische technologie "Giulio Natta" van de Politecnico di Milano.
De resultaten verkregen door de Politecnico di Milano-groep hebben aangetoond dat mechanosynthese kan worden toegepast op de zelfassemblage van complexe supramoleculaire structuren met meerdere componenten, zoals Borromeïsche ringen, demonstreren, in detail, het mechanisme van vorming van deze complexe topologie. Deze bevindingen openen nieuwe perspectieven in het ontwerp van complexe chemische systemen zoals de mechanosynthese van diamanten, de ontwikkeling van absorberende materialen waarmee de opslag van waterstof kan worden gebruikt in de geavanceerde automobielindustrie, ultralichte composieten voor luchtvaart, en de ontwikkeling van nieuwe medicijnen.
Mechanochemie bestudeert de toepassing van mechanische energie op een chemische reactie die wordt uitgevoerd in de vaste toestand, om de snelheid en het traject te beïnvloeden. De oorsprong van de mechanochemie gaat terug tot het stenen tijdperk, waar het gebruik van vijzel en stamper voor de bereiding van voedsel of kleurstoffen een proces vertegenwoordigde om chemische transformaties teweeg te brengen door mechanische krachten.
Vanuit milieuoogpunt, de mechanochemische processen zijn bijzonder duurzaam omdat, plaatsvinden in vaste toestand, ze gebruiken geen giftige of ontvlambare oplosmiddelen. Om deze reden, het gebruik ervan is wijdverbreid in tal van industriële sectoren van groene chemie en duurzame engineering, waaronder farmaceutische producten, polymeer chemie, en composieten.
Solid-state synthese van een moleculair kristal met een Borromeaanse topologie. Krediet:Chem
Ondanks dit, de mechanismen waarmee mechanische energie bijdraagt aan het verbreken en vormen van nieuwe chemische bindingen worden niet volledig begrepen, nog, evenals de algemene toepasbaarheid van mechanochemie op diverse chemische processen.
De Borromeïsche knoop bestaat uit een knoop gevormd door drie ringen waarin twee ringen evenwijdig aan elkaar zijn en het is alleen de derde ring die ze vergrendelt en alle drie bij elkaar houdt. Gewoon door een van de drie ringen af te knippen, de Borromeïsche knoop valt uit elkaar.
De etymologie van de naam gaat terug tot Federico Borromeo, kardinaal en aartsbisschop van Milaan die de Borromeïsche knoop als zijn embleem koos. Het symbool van de Borromeïsche dynastie zijn de drie verstrengelde ringen en vertegenwoordigen de Drie-eenheid. De Borromeïsche ringen duiden op 'kracht in eenheid'. Dit symbool is in verschillende eeuwen ook door andere culturen overgenomen, inclusief de Schotten en de Vikingen.
Vanuit een wiskundig oogpunt, de Borromeïsche topologie is een van de meest complexe en fascinerende.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com