Химики впервые получили молекулу, которая представляет собой узел-пятилистник. Статья ученых появилась в журнале Nature Chemistry, а ее краткое изложение приводит New Scientist.

В отличие от привычных узлов у их математических тезок свободные концы склеены – по определению узел представляет собой вложение окружности в трехмерное пространство. Пятилистник, известный также как как 51 в обозначениях Александера и Бриггса (в первой фамилии ударение на предпоследний слог) и «печать Соломона», – это узел, для которого число пересечений (минимальное возможное число самопересечений на диаграмме – плоском рисунке – узла) равно пяти. Подробнее об узлах можно почитать здесь.

В рамках работы ученые использовали катионы металлов и анион хлора, чтобы собрать 160-атомную молекулу, представляющую собой узел 51. Для определения формы молекулы использовалась рентгеновская спектроскопия. Ранее эта же группа исследователей сделала молекулу в форме трилистника – простейшего нетривиального узла (то есть узла, который нельзя распутать обратно в окружность, не разрывая), для которого число пересечений равно трем.

По словам ученых, технология создания подобных молекул имеет большие перспективы – дело в том, что материалы, составленные из таких узловых молекул, должны иметь очень необычные свойства. В частности, они могут быть полезны для «плетения» используемых в бронежилетах материалов и очистки воды от примесей и загрязнений.

Кроме того, новый материал обладает свойством хиральности (то есть отображение симметрии относительно произвольной плоскости дает молекулу, несовместимую с исходным движением пространства). При этом левые и правые молекулы по-разному рассеивают свет, поэтому, по словам специалистов, разделение их по типам не должно представлять серьезных трудностей.

Узел-пятилистник хорошо известен не только в математике (он, например, является простым узлом, то есть, по аналогии с простыми числами, его нельзя склеить из узлов другого типа), но и в культуре. В частности, этот узел можно встретить на флагах Эфиопии и Марокко. Примечательно, что, согласно разным версиям легенды о Соломоне, символ на его печати имел разное количество вершин. Так, по одной из версий, на перстне была изображена звезда Давида.

Выходные данные статьи:

*Jean-François Ayme, Jonathon E. Beves, David A. Leigh, Roy T. McBurney, Kari Rissanen & David Schultz A synthetic molecular pentafoil knot. – Nature Chemistry. – 2011. – doi:10.1038/nchem.1193; Published online 06 November 2011.**