Sinds Ernő Rubik de Rubik's Cube uitvond in 1974, de wiskundige puzzel heeft de hersenen en het geduld van mensen van alle leeftijden op de proef gesteld. Twee onderzoekers die werken aan moleculaire manipulatie bij het Laboratory of Atomic Materials (LAM) stelden zichzelf voor de uitdaging om een ​​versie op nanometrische schaal te maken.

"Een avond, we probeerden een eenvoudige structuur te bedenken om te reproduceren, en het idee van de Rubik's Cube kwam net bij ons op, " zeggen Almirka Dan Norcev en Yegor Naljapäev, twee Ph.D. studenten van het LAM. Beiden zijn meester-kubusoplossers en hebben in het verleden deelgenomen aan Europese speedcubing-wedstrijden.

Een nauwkeurige assemblage van moleculen

Om de kleine replica te maken, de LAM-onderzoekers isoleerden eerst atomen van zes elementen – waaronder boor (B), aluminium (Al) en gallium (Ga) - om op te treden als de "kleuren". Daarna koppelden ze de atomen aan 27 C ₁₂ N ₈ Mg moleculen. Met behulp van een scanning tunneling microscoop, ze waren in staat om de moleculen te ordenen in een kubus van ongeveer drie nanometer breed.

Helaas, de Rubik's Cube van het LAM kan niet worden gespeeld. "De kubussen zijn voorlopig onafhankelijk. We hebben geen assen gemaakt die het mogelijk zouden maken om de verschillende elementen te roteren, ", zegt Norcev. Maar in het licht van hun aanvankelijke succes, de twee Ph.D. studenten werken nu aan een complexere versie die zuurstof- en zwavelatomen als connectoren gebruikt. Norcev en Naljapäev hopen de nieuwe moleculaire structuur te demonstreren tijdens EPFL's opendeurweekend op 14-15 september 2019.