Molekul Seperti Strip Möbius Memiliki Bentuk yang Benar-Benar Baru dan Aneh

Sebuah cincin dengan 13 atom karbon dan dua atom klor memiliki struktur molekul yang luar biasa: lingkaran tersebut perlu diputar empat kali untuk kembali ke titik awal.

Sebuah tim ahli kimia menemukan hal baru bentuk molekul — dan ini dua kali lebih aneh dari belitannya Jalur Möbius.

Jalur Möbius yang terkenal adalah jalur melingkar yang memiliki pelintiran, sehingga sesuatu yang kecil, seperti semut, harus melewatinya. melewati loop dua kali untuk kembali ke titik awal Anda, di sisi yang sama dengan Tira.

Igor Roncevicdari Universitas Manchester, Inggris, dan rekan-rekannya kini telah menemukan molekul yang berbentuk seperti itu “setengah Jalur Möbius” bahkan lebih aneh lagi.

Eksperimen ini bisa menjadi langkah pertama menuju cara baru merancang molekul yang berguna dengan mengubah bentuk tiga dimensinya – yaitu topologinya.

“Molekul ini Ini sangat baru dan sangat tidak terduga. Yang menarik bukan hanya kami telah membuat molekul dengan topologi yang tidak biasa, namun kami juga telah menunjukkannya Topologi ini dimungkinkandan belum ada yang benar-benar memikirkannya”, kata peneliti, dikutip oleh Ilmuwan Baru.

Untuk membuat molekul, mereka menggunakan 13 atom karbono dan dua atom klor, berkumpul di a struktur berbentuk cincin pada permukaan emas tipispada suhu yang sangat rendah.

Mereka terpaksa dua mikroskop khusus — mikroskop gaya atom dan mikroskop terowongan pemindai — untuk mengontrol atom dan memetakan sifat elektronnya.

Dalam jenis molekul ini, elektron tidak terperangkap kuat ke atom-atomnya; alih-alih, tersebar di wilayah tertentu di sekitar mereka, seperti gelombang kecil materi.

Interaksi antara elektron-elektron itulah yang terjadi menghasilkan putaran itu belum pernah diamati sebelumnya dalam molekul. Jika makhluk kuantum kecil berjalan di sepanjang atom, itu akan memakan waktu empat putaran ke ring untuk kembali ke titik awal.

Dengan merangsang molekul dengan yang kecil impuls elektromagnetiktim berhasil ubah putaran Anda dari “kidal” menjadi “kidal” — atau batalkan. Para peneliti kemudian mampu “membangun” topologi sesuai permintaan, menciptakan cara lain bagi ahli kimia untuk melakukannya Saya akan memanipulasi molekul.

Untuk memahami molekul baru dan memahami bagaimana molekul itu bisa ada, tim terpaksa melakukan simulasibaik pada komputer konvensional maupun pada komputer kuantum IBM.

Interaksi antar elektron sangat penting dalam perubahan baru ini dan sulit untuk disimulasikan secara akurat pada komputer konvensional. Tapi komputer kuantum sudah dibangun dari objek kuantum yang berinteraksi satu sama lain, sehingga mereka dapat melakukan simulasi dengan tingkat kepercayaan yang lebih tinggi, jelas Rončević.

Ini adalah contoh caranya komputer kuantum sudah bisa berguna tentang masalah kimia dunia nyata, kata Ivano Tavernellianggota tim di IBM.

“Pengalaman ini adalah a prestasi luar biasa dalam berbagai dimensi: kimia organik, ilmu permukaan, ilmu nano dan kimia kuantum”, tutupnya Gemma Sulaimanpeneliti di Universitas Kopenhagen, Denmark.